Computer >> Máy Tính >  >> Lập trình >> C ++

Tìm phần tử gần nhất trong Cây tìm kiếm nhị phân trong C ++

Giả sử chúng ta có một cây tìm kiếm nhị phân (BST) và một giá trị đích khác; chúng ta phải tìm k giá trị trong BST đã cho đó gần với mục tiêu nhất. Ở đây giá trị mục tiêu là một số dấu phẩy động. Chúng ta có thể giả sử k luôn hợp lệ và k ≤ tổng số nút.

Vì vậy, nếu đầu vào giống như

Tìm phần tử gần nhất trong Cây tìm kiếm nhị phân trong C ++

target =3,714286 và k =2, thì đầu ra sẽ là [4,3]

Để giải quyết vấn đề này, chúng tôi sẽ làm theo các bước sau -

  • Xác định một hàm pushSmaller (), hàm này sẽ lấy nút, ngăn xếp và đích,

  • trong khi nút không hiện diện, hãy làm -

    • if val của node

      • chèn nút vào st

      • node:=right of node

    • Nếu không

      • node:=left of node

  • Xác định một hàm pushLarger (), hàm này sẽ lấy node, stack st, target,

  • trong khi nút trống, hãy làm -

    • if val of node> =target, then -

      • chèn nút vào st

      • node:=left of node

    • Nếu không

      • node:=right of node

  • Từ phương thức chính, hãy làm như sau -

  • Xác định ret mảng

  • Xác định một ngăn xếp nhỏ hơn

  • Xác định một ngăn xếp lớn hơn

  • pushLarger (gốc, lớn hơn, đích)

  • pushSmaller (gốc, nhỏ hơn, đích)

  • trong khi k khác 0, giảm k trong mỗi bước, thực hiện -

    • nếu nhỏ hơn thì không trống và (lớn hơn thì trống hoặc | target - giá trị của phần tử trên cùng của | <| target - phần tử trên cùng của lớn hơn |)

      • curr =phần tử trên cùng của

        nhỏ hơn
      • xóa phần tử từ nhỏ hơn

      • chèn val của curr vào cuối ret

      • pushSmaller (trái của curr, nhỏ hơn, target)

    • Nếu không

      • curr =phần tử hàng đầu của lớn hơn

      • xóa phần tử khỏi lớn hơn

      • chèn val của curr vào cuối ret

      • pushSmaller (bên phải curr, lớn hơn, target)

  • trả lại ret

Ví dụ

Hãy cùng chúng tôi xem cách triển khai sau để hiểu rõ hơn -

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
void print_vector(vector<auto> v){
   for(int i = 0; i<v.size(); i++){
      cout << v[i] << ", ";
   }
   cout << "]"<<endl;
}
class TreeNode{
   public:
      int val;
      TreeNode *left, *right;
      TreeNode(int data){
         val = data;
         left = NULL;
         right = NULL;
      }
};
void insert(TreeNode **root, int val){
   queue<TreeNode*> q;
   q.push(*root);
   while(q.size()){
      TreeNode *temp = q.front();
      q.pop();
      if(!temp->left){
         if(val != NULL)
            temp->left = new TreeNode(val);
         else
            temp->left = new TreeNode(0);
         return;
      }
      else{
         q.push(temp->left);
      }
      if(!temp->right){
         if(val != NULL)
            temp->right = new TreeNode(val);
         else
            temp->right = new TreeNode(0);
         return;
      }
      else{
         q.push(temp->right);
      }
   }
}
TreeNode *make_tree(vector<int> v){
   TreeNode *root = new TreeNode(v[0]);
   for(int i = 1; i<v.size(); i++){
      insert(&root, v[i]);
   }
   return root;
}
class Solution {
   public:
   vector<int> closestKValues(TreeNode* root, double target, int k){
      vector<int> ret;
      stack<TreeNode*> smaller;
      stack<TreeNode*> larger;
      pushLarger(root, larger, target);
      pushSmaller(root, smaller, target);
      while (k--) {
         if (!smaller.empty() && (larger.empty() || (abs(target - smaller.top()->val) < abs(target - larger.top()->val)))) {
            TreeNode* curr = smaller.top();
            smaller.pop();
            ret.push_back(curr->val);
            pushSmaller(curr->left, smaller, target);
         }
         else {
            TreeNode* curr = larger.top();
            larger.pop();
            ret.push_back(curr->val);
            pushLarger(curr->right, larger, target);
      }
   }
   return ret;
}
void pushSmaller(TreeNode* node, stack <TreeNode*>& st, double target){
   while (node) {
      if (node->val < target) {
         st.push(node);
         node = node->right;
      }
      else {
         node = node->left;
      }
   }
}
void pushLarger(TreeNode* node, stack <TreeNode*>& st, double target){
   while (node) {
      if (node->val >= target) {
         st.push(node);
         node = node->left;
      }
      else
         node = node->right;
      }
   }
};
main(){
   Solution ob;
   vector<int> v = {4,2,5,1,3};
   TreeNode *root = make_tree(v);
   print_vector(ob.closestKValues(root, 3.7142, 2));
}

Đầu vào

{4,2,5,1,3}, 3.7142, 2

Đầu ra

[4, 3, ]