C++中統計位於給定範圍內的BST子樹
給定一個二叉搜尋樹作為輸入。目標是找到BST中節點值介於起始值和結束值之間的子樹數量。如果起始值為5,結束值為50,則統計BST中所有節點權重大於等於5且小於等於50的子樹。
輸入 - 下面的樹 - 範圍 [3-6]
輸出 - 位於範圍內的樹的數量 - 2
解釋 - 只有節點4和6。它們的子樹(NULL)位於3-6之間。
輸入 - 下面的樹:範圍 [12-20]
輸出 - 位於範圍內的樹的數量 - 3
解釋 - 對於節點16、14和20。它們的子樹位於12-20之間。
下面程式中使用的方法如下
結構體Btreenode用於建立一個樹的節點,其資訊部分為整數,自引用左指標和右指標指向子樹。
函式Btreenode* insert(int data) 用於建立一個數據為資訊且左右指標為NULL的節點。
透過對給定結構呼叫插入函式來建立BST。將節點新增到根節點的右邊 (root->right = insert(70);) 和根節點的左邊 (root->left = insert(30);)。
變數l和h用於儲存範圍的最小值和最大值。
變數count儲存樹內位於l和h範圍內的BST的數量。初始值為0。
函式getBtreeCount(Btreenode* root, int low, int high, int* count) 獲取BST的根、範圍的左右邊界和count的地址作為引數,並在每次遞迴呼叫時更新count的值。
對於當前根節點,檢查它是否為NULL,如果是,則返回1,因為它不是樹的一部分。
對於當前節點,檢查其所有左子樹和右子樹節點是否位於給定範圍內。透過遞迴呼叫getBtreeCount(root->left, low, high, count); 和 getBtreeCount(root->right, low, high, count);
如果兩個子樹都位於範圍內,並且當前節點也位於範圍內,則當前節點為根的樹位於範圍內。遞增count。if (left && right && root->info >= low && root->info <= high) and ++*count; return 1.
最後,count將具有更新後的值,作為所有子樹的數量。
- 列印count中的結果。
示例
#include <bits/stdc++.h> using namespace std; // A BST node struct Btreenode { int info; Btreenode *left, *right; }; int getBtreeCount(Btreenode* root, int low, int high, int* count){ // Base case if (root == NULL) return 1; int left = getBtreeCount(root->left, low, high, count); int right = getBtreeCount(root->right, low, high, count); if (left && right && root->info >= low && root->info <= high) { ++*count; return 1; } return 0; } Btreenode* insert(int data){ Btreenode* temp = new Btreenode; temp->info = data; temp->left = temp->right = NULL; return (temp); } int main(){ /* BST for input 50 / \ 30 70 / \ / \ 20 40 60 80 */ Btreenode* root = insert(50); root->left = insert(30); root->right = insert(70); root->left->left = insert(20); root->left->right= insert(40); root->right->left = insert(60); root->right->right = insert(80); int l = 10; int h = 50; int count=0; getBtreeCount(root, l, h, &count); cout << "Count of subtrees lying in range: " <<count; return 0; }
輸出
Count of subtrees lying in range: 3