在 C++ 中向樹新增一行


假設我們有一棵二叉樹,我們還有值 v 和深度 d,我們必須在給定的深度 d 處新增一行具有值 v 的節點。根節點位於深度 1。我們必須遵循此規則來執行此操作:

眾所周知深度為 d,對於深度為 d-1 的每個有效樹節點 N,我們必須建立兩個值為 v 的樹節點作為 N 的左子樹根和右子樹根。並且 N 的原始左子樹將成為新的左子樹根的左子樹,其原始右子樹將成為新的右子樹根的右子樹。當深度 d 為 1 時,這意味著根本沒有深度 d-1,然後建立一個值為 v 的樹節點作為整個原始樹的新根,並且原始樹是新根的左子樹。

因此,如果輸入類似於

則輸出將為

為了解決這個問題,我們將遵循以下步驟:

  • 如果 d 等於 1,則:

    • temp = 一個值為 v 的新節點

    • temp 的左子節點 := root

    • root := temp

  • 否則

    • 定義一個名為 st 的對棧

    • 將 {root, 2} 插入 st

    • lvl := 0

    • 定義一對 temp

    • 當 (st 不為空) 時,執行:

      • temp := st 的頂部元素

      • 從 st 中刪除元素

      • lvl := temp 的第二個元素

      • node := temp 的第一個元素

      • 如果 lvl 等於 d,則:

        • temp1 = 一個值為 v 的新節點

        • temp2 = 一個值為 v 的新節點

        • temp1 的左子節點 := node 的左子節點

        • temp2 的右子節點 := node 的右子節點

        • node 的左子節點 := temp1

        • node 的右子節點 := temp2

      • 否則

        • 如果 node 的左子節點有效,則:

          • 將 {node 的左子節點, lvl + 1} 插入 st

        • 如果 node 的右子節點有效,則:

          • 將 {node 的右子節點, lvl + 1} 插入 st

  • 返回 root

示例

讓我們看看以下實現以獲得更好的理解:

即時演示

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
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;
}
void tree_level_trav(TreeNode*root){
   if (root == NULL) return;
      cout << "[";
   queue<TreeNode *> q;
   TreeNode *curr;
   q.push(root);
   q.push(NULL);
   while (q.size() > 1) {
      curr = q.front();
      q.pop();
      if (curr == NULL){
         q.push(NULL);
      }
      else {
         if(curr->left)
            q.push(curr->left);
         if(curr->right)
            q.push(curr->right);
         if(curr == NULL || curr->val == 0){
            cout << "null" << ", ";
         }
         else{
            cout << curr->val << ", ";
         }
      }
   }
   cout << "]"<<endl;
}
class Solution {
public:
   TreeNode* addOneRow(TreeNode* root, int v, int d) {
      if (d == 1) {
         TreeNode* temp = new TreeNode(v);
         temp->left = root;
         root = temp;
      }
      else {
         stack<pair<TreeNode*, int> > st;
         st.push({ root, 2 });
         int lvl = 0;
         pair<TreeNode*, int> temp;
         TreeNode* node;
         while (!st.empty()) {
            temp = st.top();
            st.pop();
            lvl = temp.second;
            node = temp.first;
            if (lvl == d) {
               TreeNode* temp1 = new TreeNode(v);
               TreeNode* temp2 = new TreeNode(v);
               temp1->left = node->left;
               temp2->right = node->right;
               node->left = temp1;
               node->right = temp2;
            }
            else {
               if (node->left && node->left->val != 0) {
                  st.push({ node->left, lvl + 1 });
               }
               if (node->right && node->right->val != 0) {
                  st.push({ node->right, lvl + 1 });
               }
            }
         }
      }
      return root;
   }
};
main(){
   Solution ob;
   vector<int> v = {4,2,6,3,1,5};
   TreeNode *root = make_tree(v);
   tree_level_trav(ob.addOneRow(root, 1, 2));
}

輸入

{4,2,6,3,1,5}, 1, 2

輸出

[4, 1, 1, 2, 6, 3, 1, 5, ]

更新於: 2020 年 11 月 17 日

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