Python二叉樹染色遊戲


假設有兩名玩家在一個二叉樹上玩輪流進行的遊戲。我們有這棵二叉樹的根節點和樹中的節點數n。這裡n是奇數,每個節點都有一個從1到n的不同值。首先,第一名玩家命名一個值x,其中1 <= x <= n,第二名玩家命名一個值y,其中1 <= y <= n,並且滿足條件y != x。第一名玩家將值為x的節點染成紅色,第二名玩家將值為y的節點染成藍色。之後,玩家輪流進行,從第一名玩家開始。在每一輪中,玩家選擇一個他們顏色(玩家1為紅色,玩家2為藍色)的節點,並給所選節點的一個未著色的鄰居節點染色(選擇的節點的左子節點或右子節點,或父節點)。當且僅當玩家無法以這種方式選擇節點時,他們必須輪空。如果兩名玩家都輪空,遊戲結束,染色節點數量較多的玩家獲勝。

假設我們是第二名玩家。如果可以選擇這樣的y來確保我們贏得遊戲,則返回true;如果不可能,則返回false。

所以如果樹是這樣的:

並且n為11,x為3,則輸出將為true,因為第二名玩家可以選擇值為2的節點。

為了解決這個問題,我們將遵循以下步驟:

  • 定義一個名為solve()的方法,它將接收節點、x、l和r,l和r最初為false,其作用如下:

  • 如果節點不存在,則返回並退出。

  • 如果l為true,則將leftVal加1;否則,如果r為true,則將rightVal加1。

  • 如果節點值為x,則呼叫solve(節點的左子節點, x, true, false)和solve(節點的右子節點, x, false, true)。

  • 否則,呼叫solve(節點的左子節點, x, l, r)和solve(節點的右子節點, x, l, r)。

  • 主方法將如下所示:

  • nodeToX := 0, leftVal := 0, rightVal := 0

  • 呼叫solve(根節點, x, false, false)

  • nodeToX := n – leftVal – rightVal – 1

  • temp := rightVal, nodeToX和leftVal中的最大值

  • 如果(nodeToX + leftVal + rightVal – (2*temp) >= 0),則返回false;否則返回true。

示例(Python)

讓我們來看下面的實現,以便更好地理解:

 線上演示

class TreeNode:
   def __init__(self, data, left = None, right = None):
      self.data = data
      self.left = left
      self.right = right
def insert(temp,data):
   que = []
   que.append(temp)
   while (len(que)):
      temp = que[0]
      que.pop(0)
      if (not temp.left):
         if data is not None:
            temp.left = TreeNode(data)
         else:
            temp.left = TreeNode(0)
         break
      else:
         que.append(temp.left)
      if (not temp.right):
         if data is not None:
            temp.right = TreeNode(data)
         else:
            temp.right = TreeNode(0)
         break
      else:
         que.append(temp.right)
def make_tree(elements):
   Tree = TreeNode(elements[0])
   for element in elements[1:]:
      insert(Tree, element)
   return Tree
class Solution(object):
   def btreeGameWinningMove(self, root, n, x):
      self.nodeToX = 0
      self.leftVal = 0
      self.rightVal = 0
      self.solve(root,x)
      self.nodeToX = n - self.leftVal - self.rightVal - 1
      temp = max(self.rightVal,max(self.nodeToX,self.leftVal))
      return not (self.nodeToX + self.leftVal + self.rightVal - (2*temp)>=0)
   def solve(self,node,x,l= False,r = False):
      if not node:
         return
      if l:
         self.leftVal+=1
      elif r:
         self.rightVal+=1
      if node.data == x:
         self.solve(node.left,x,True,False)
         self.solve(node.right,x,False,True)
      else:
         self.solve(node.left,x,l,r)
         self.solve(node.right,x,l,r)
ob = Solution()
root = make_tree([1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11])
print(ob.btreeGameWinningMove(root, 11, 3))

輸入

[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11]
11
3

輸出

true

更新於:2020年4月30日

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