統計給定樹中權重字串為迴文串的節點數


我們需要探索這棵樹並評估每個節點的權重,以便識別給定樹中權重字串可能是迴文串的節點。在這種情況下,節點的權重被視為一個字串。使用迴文串檢查理論來檢查權重字串是否為迴文串。我們從根節點開始遞迴遍歷樹,並評估每個節點的權重。如果權重字串是迴文串,則遞增計數器。透過系統地遍歷樹並使用迴文串檢查,我們可以準確地檢查滿足具有迴文權重字串要求的節點。

使用的方法

  • 使用佇列的廣度優先搜尋 (BFS)

  • 中序遍歷

使用佇列的廣度優先搜尋 (BSF)

在統計給定樹中權重字串可能是迴文串的節點的情況下,可以使用帶有佇列的廣度優先搜尋 (BFS) 作為遍歷方法。我們從根節點開始將每個節點入隊。只要佇列不為空,我們就將一個節點出隊並檢查其權重字串是否包含迴文串。如果存在可能性,則遞增計數器。然後將出隊節點的左子節點和右子節點(如果存在)入隊。BFS 透過逐層準備節點來確保我們訪問所有節點並準確地統計滿足迴文條件的節點。

演算法

  • 將計數器變數初始化為 0。

  • 建立一個佇列併入隊根節點。

  • 當佇列不為空時,執行以下操作

  • a. 從佇列的前面出隊一個節點。

  • b. 檢查出隊節點的權重字串是否可能是迴文串。

  • 如果是,則遞增計數器。

  • c. 將出隊節點的左子節點和右子節點(如果存在)入隊。

  • 返回計數器的最終值。

示例

#include <iostream>
#include <queue>
#include <string>

// Structure for a tree node
struct Node {
   std::string weight;
   Node* left;
   Node* right;
};

// Function to check if a string is a palindrome
bool isPalindrome(const std::string& str) {
   int i = 0;
   int j = str.length() - 1;

   while (i < j) {
      if (str[i] != str[j]) {
         return false;
      }
      i++;
      j--;
   }

   return true;
}

// Function to perform BFS and count nodes with palindrome weight strings
int countPalindromeNodes(Node* root) {
   if (root == nullptr) {
      return 0;
   }

   int count = 0;
   std::queue<Node*> nodeQueue;
   nodeQueue.push(root);

   while (!nodeQueue.empty()) {
      Node* currentNode = nodeQueue.front();
      nodeQueue.pop();

      if (isPalindrome(currentNode->weight)) {
         count++;
      }

      if (currentNode->left) {
         nodeQueue.push(currentNode->left);
      }
      if (currentNode->right) {
         nodeQueue.push(currentNode->right);
      }
   }

   return count;
}

int main() {
   // Create a sample tree
   Node* root = new Node{"level"};
   root->left = new Node{"radar"};
   root->right = new Node{"tree"};
   root->left->left = new Node{"deed"};
   root->left->right = new Node{"car"};
   root->right->left = nullptr;
   root->right->right = nullptr;

   // Count nodes with palindrome weight strings
   int count = countPalindromeNodes(root);

   // Output the result
   std::cout << "Number of nodes with palindrome weight strings: " << count << std::endl;

   // Clean up memory
   delete root->left->left;
   delete root->left->right;
   delete root->right;
   delete root->left;
   delete root;

   return 0;
}

輸出

Number of nodes with palindrome weight strings: 3

中序遍歷

在統計給定樹中權重字串可能是迴文串的節點的上下文中,中序遍歷指的是一種有條理地遍歷樹節點的方式。從根節點開始,我們訪問左子樹,然後是當前節點,最後是右子樹。在此遍歷期間,我們檢查每個節點的權重字串是否可能是迴文串。如果是,則遞增計數器。透過這種方式,我們系統地檢查樹中的每個節點,並統計滿足權重字串為迴文串條件的節點。這確保了給定樹中此類節點的準確計數。

演算法

  • 描述一個函式 countPalindromeNodes (node),它以一個節點作為輸入。

  • 將計數器變數初始化為 0。

  • 如果節點無效,則返回 0。

  • 遞迴呼叫 countPalindromeNodes 以獲取節點的左子節點。

  • 檢查當前節點的權重字串是否可能是迴文串。

  • 如果是,則遞增計數器。

  • 遞迴呼叫 countPalindromeNodes 以獲取節點的右子節點。

  • 返回計數器的最終值。

示例

#include <iostream>
#include <string>

struct Node {
   std::string weight;
   Node* left;
   Node* right;

   Node(const std::string& val) : weight(val), left(nullptr), right(nullptr) {}
};

int countPalindromeNodes(Node* node) {
   if (node == nullptr) {
      return 0;
   }

   int counter = 0;
   counter += countPalindromeNodes(node->left);

   // Check if weight string is a palindrome
   std::string weight = node->weight;
   bool isPalindrome = true;
   int i = 0, j = weight.length() - 1;
   while (i < j) {
      if (weight[i] != weight[j]) {
         isPalindrome = false;
         break;
      }
      i++;
      j--;
   }

   if (isPalindrome) {
      counter++;
   }

   counter += countPalindromeNodes(node->right);

   return counter;
}

int main() {
   // Constructing the tree
   Node* root = new Node("level");
   root->left = new Node("radar");
   root->right = new Node("tree");
   root->left->left = new Node("deed");
   root->left->right = new Node("moon");
   root->right->left = new Node("river");
   root->right->right = new Node("boat");

   // Counting nodes with weight string as palindrome
   int result = countPalindromeNodes(root);

   std::cout << "Number of nodes with weight string as palindrome: " << result << std::endl;

   // Clean up the dynamically allocated memory (deallocate the tree)
   delete root->left->left;
   delete root->left->right;
   delete root->right->left;
   delete root->right->right;
   delete root->left;
   delete root->right;
   delete root;

   return 0;
}

輸出

Number of nodes with weight string as palindrome: 3

結論

本文闡述並實現了檢查給定樹中權重字串可能是迴文串的節點。它提出了兩種方法:使用佇列的廣度優先搜尋 (BFS) 和中序遍歷。BFS 方法涉及逐層遍歷樹,使用佇列,並檢查每個節點的權重字串是否可能是迴文串。中序遍歷方法遞迴訪問左子樹中的節點,檢查當前節點,然後訪問右子樹中的節點,同時統計具有迴文權重字串的節點。這兩種方法都確保了滿足迴文條件的節點的準確計數。

更新於: 2023年7月19日

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