使用C++移除所有不在任何路徑和>=k的節點


在這個問題中,我們有一棵二叉樹,其根節點到葉子節點的路徑完全定義。從根節點到葉子節點的所有節點的總和必須大於或等於k。因此,我們需要移除所有路徑和少於k的節點。這裡需要注意的是,一個節點可能屬於許多路徑,因此只有在所有路徑的和都小於k時才移除該節點。

從根節點到葉子節點,我們可以計算路徑和。當節點的遞迴呼叫完成並返回控制權時,我們可以檢查左右兩條路徑的和是否小於k。如果左右兩條路徑的和都小於k,則需要移除此節點。

假設我們有k=150和如下所示的樹:

      10
      / \
     20 30
    / \  / \
   5 35 40 45
   / \ / \
  50 55 60 65
  / \    / /
  70 80 90 100

我們可以看到,路徑root->left->left的和為10 + 20 + 5 = 25,小於150,我們需要修剪它並移除5。之後,讓我們評估10->30->40。它小於150,因此移除40。現在我們看到另一條路徑10->20->35->50,總和為115,小於150,因此我們移除50。現在我們剩下的路徑是:

10->20->35->55->70 ;
10->20->35->55->80 ;
10->30->45->60->90 ;
10->30->45->65->100 ;

所有路徑的和都大於150,因此我們不需要再進行修剪。

示例

#include <iostream>
using namespace std;
class Node {
   public:
   int value;
   Node *left, *right;
   Node(int value) {
      this->value = value;
      left = right = NULL;
   }
};
Node* removeNodesWithPathSumLessThanK(Node* root, int k, int& sum) {
   if(root == NULL) return NULL;
   int leftSum, rightSum;
   leftSum = rightSum = sum + root->value;
   root->left = removeNodesWithPathSumLessThanK(root->left, k, leftSum);
   root->right = removeNodesWithPathSumLessThanK(root->right, k, rightSum);
   sum = max(leftSum, rightSum);
   if(sum < k) {
      free(root);
      root = NULL;
   }
   return root;
}
void printInorderTree(Node* root) {
   if(root) {
      printInorderTree(root->left);
      cout << root->value << " ";
      printInorderTree(root->right);
   }
}
int main() {
   int k = 150;
   Node* root = new Node(10);
   root->left = new Node(20);
   root->right = new Node(30);
   root->left->left = new Node(5);
   root->left->right = new Node(35);
   root->right->left = new Node(40);
   root->right->right = new Node(45);
   root->left->right->left = new Node(50);
   root->left->right->right = new Node(55);
   root->right->right->left = new Node(60);
   root->right->right->right = new Node(65);
   root->left->right->right->left = new Node(70);
   root->left->right->right->right = new Node(80);
   root->right->right->left->left = new Node(90);
   root->right->right->right->left = new Node(100);
   int sum = 0;
   cout << "Inorder tree before: ";
   printInorderTree(root);
   root = removeNodesWithPathSumLessThanK(root, k, sum);
   cout << "\nInorder tree after: ";
   printInorderTree(root);
   return 0;
}

輸出

Inorder tree before: 5 20 50 35 70 55 80 10 40 30 90 60 45 100 65
Inorder tree after: 20 35 70 55 80 10 30 90 60 45 100 65

完全修剪後的樹:

         10
         / \
      20 30
      \   \
      35 45
       \ / \
    55  60 65
    / \  /  /
  70 80 90 100

結論

我們可以看到,在初步觀察後,我們可以應用深度優先搜尋 (DFS),並在遞迴函式從每個呼叫返回時透過計算該節點的和來移除節點。總的來說,這是一個簡單的觀察性和方法性問題。

更新於:2022年5月18日

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