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法學在 C++ 中查詢二叉搜尋樹中最接近的元素
假設我們有一個二叉搜尋樹 (BST) 和一個目標值；我們必須在給定的 BST 中找到 k 個最接近目標值的元素。這裡目標值是一個浮點數。我們可以假設 k 始終有效，並且 k ≤ 節點總數。
因此，如果輸入如下所示：
target = 3.714286，k = 2，則輸出為 [4, 3]
為了解決這個問題，我們將遵循以下步驟：
定義一個函式 pushSmaller()，它將接收節點、堆疊 st 和目標值。
當節點不存在時，執行以下操作：
如果節點的值 < 目標值，則：
將節點插入到 st 中
node := node 的右節點
否則
node := node 的左節點
定義一個函式 pushLarger()，它將接收節點、堆疊 st 和目標值。
當節點為空時，執行以下操作：
如果節點的值 >= 目標值，則：
將節點插入到 st 中
node := node 的左節點
否則
node := node 的右節點
從主方法執行以下操作：
定義一個數組 ret
定義一個堆疊 smaller
定義一個堆疊 larger
pushLarger(root, larger, target)
pushSmaller(root, smaller, target)
當 k 非零時，每一步遞減 k，執行以下操作：
如果 smaller 不為空，並且 (larger 為空或 |target - smaller 堆疊頂部元素的值| < |target - larger 堆疊頂部元素的值|)
curr = smaller 堆疊的頂部元素
從 smaller 中刪除元素
將 curr 的值插入到 ret 的末尾
pushSmaller(curr 的左節點, smaller, target)
否則
curr = larger 堆疊的頂部元素
從 larger 中刪除元素
將 curr 的值插入到 ret 的末尾
pushSmaller(curr 的右節點, larger, target)
返回 ret
示例
讓我們看看下面的實現，以便更好地理解：
#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));
}輸入
{4,2,5,1,3}, 3.7142, 2輸出
[4, 3, ]
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