华为OD机试D卷C卷 - 悄悄话(C++ Java JavaScript Python C语言)

这篇博客介绍了华为OD机试中关于二叉树的问题,具体是计算一个二叉树中所有节点接收到初始位于根节点的悄悄话所需的时间。通过层次遍历的方法,详细解析了解题思路和模拟计算过程,并提供了C++、Java、JavaScript、Python和C语言的解题代码。

题目描述

给定一个二叉树,每个节点上站一个人,节点数字表示父节点到该节点传递悄悄话需要花费的时间。

初始时,根节点所在位置的人有一个悄悄话想要传递给其他人,求二叉树所有节点上的人都接收到悄悄话花费的时间。

输入描述

给定二叉树

0 9 20 -1 -1 15 7 -1 -1 -1 -1 3 2

注:-1表示空节点

image-20231216102450829

输出描述

返回所有节点都接收到悄悄话花费的时间

38

用例

输入 0 9 20 -1 -1 15 7 -1 -1 -1 -1 3 2
输出 38
说明

解题思路

  1. 读取输入
    • 读取一行输入,这行输入包含了一系列的整数,每个整数代表从父节点到子节点的悄悄话传递时间。
  2. 处理根节点
    • 将根节点(索引为0)加入队列,并设置其悄悄话接收时间为0。
  3. 层次遍历
    • 当队列不为空时,循环执行以下步骤:
      • 从队列中取出一个节点(包括节点索引和该节点的悄悄话接收时间)。
      • 计算左右子节点的索引。
      • 检查左右子节点是否存在(索引有效且不为-1)。
  4. 更新子节点时间
    • 如果子节点存在,将当前节点的悄悄话接收时间加上从当前节点到子节点的悄悄话传递时间,得到子节点的悄悄话接收时间。
    • 将子节点及其悄悄话接收时间加入队列。
  5. 更新最大时间
    • 每次子节点的悄悄话接收时间被计算后,更新最大时间为当前子节点时间和已记录的最大时间中的较大值。

模拟计算

给定的输入数组0 9 20 -1 -1 15 7 -1 -1 -1 -1 3 2代表一棵二叉树,其中每个值代表从父节点到子节点的悄悄话传递时间。数组中的-1表示没有子节点。数组索引代表节点的顺序,按照完全二叉树的顺序排列。

模拟计算过程如下:

  1. 初始化队列

### 华为OD分糖果问题的Python解题思路 #### 问题描述 小明从糖果盒中随意抓取一定数量的糖果,每次可以执行三种操作之一:取出一半糖果并舍去余数;如果当前糖果数目为奇数,则可以从盒子中再拿一个糖果或将手里的一个糖果放回去。目标是最少经过几次这样的操作能够使手中的糖果变为一颗。 为了达到这个目的,采用贪心策略来解决问题[^3]。具体来说,在每一步都尽可能快速地减少糖果的数量直到只剩下一颗为止。当遇到奇数个糖果时,优先考虑加一而不是减一,因为这样可以在下一轮更有效地通过除以2的方式大量削减糖果总数。 #### 贪婪算法分析 对于任意正整数n表示初始糖果数: - 如果 n 是偶数,则直接将其除以2; - 若 n 为奇数,则判断 (n+1)/2 和 (n−1)/2 的大小关系,选择较小的那个作为下一步的结果,这是因为我们希望更快接近1。 这种做法基于这样一个事实——当我们面对两个连续的奇数值时,较大的那个总是可以通过增加1变成一个小得多的新值(即其半数),而较小的一个则需要两次操作才能完成同样的效果(先减后除)[^4]。 #### Python代码实现 下面给出了解决上述问题的具体Python程序: ```python def min_steps_to_one(n): steps = 0 while n != 1: if n % 2 == 0: n //= 2 elif ((n + 1) // 2) < ((n - 1) // 2): n += 1 else: n -= 1 steps += 1 return steps if __name__ == "__main__": candy_count = int(input().strip()) print(min_steps_to_one(candy_count)) ``` 此函数接收一个参数`n`代表起始的糖果数量,并返回将这些糖果减少到只有一个所需的最小步数。主程序部分读入用户输入的数据并调用该方法打印最终结果。
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