A1110 Complete Binary Tree (25) DFS,逻辑题,完全二叉树的一般判别方法

PAT算法题DFS解法
本文探讨了PAT算法题中使用DFS(深度优先搜索)解法的思路与实现过程,强调了理解index和root概念的重要性,并指出在处理可能超过10的元素时,避免使用char类型接受。通过具体代码示例,详细讲解了如何通过DFS遍历二叉树找到最深节点。

做本题的时候先考虑用层序,但是没有思绪,又转为考虑DFS的解法,pat的很多解法是双重标注的方法,在做题的时候需要认真想明白index和root分别指向的是当前的位置和当前的元素,两者通过元素访问,index通过访问变化。本题是DFS解法,但是和前面的逻辑题本质无差别。
本题的另外一个需要注意的事项是,因为访问元素可能超过10,这时不能再用char来接受了。
DFS解法

#include<cstdio>
#include<iostream>
using namespace std;
const int maxn=25;
int maxnum=-1,finalnode;
struct node
{
	int lchild,rchild;
}a[maxn];
bool hashtable[maxn]={false};
int charTonum(string x)
{
	if(x=="-")
	return -1;
	else
	{
		int num=stoi(x);
		hashtable[num]=true;
		return num;
	}
}
void DFS(int root,int index)
{
	
	if(index>maxnum) 
	{
		maxnum=index;
		finalnode=root;
	}
	if(a[root].lchild!=-1)DFS(a[root].lchild,index*2);
	if(a[root].rchild!=-1)DFS(a[root].rchild,index*2+1);
}
int main()
{
	int n,root;
	cin>>n;
	for(int i=0;i<n;i++)
	{
		string  c1,c2;
		cin>>c1>>c2;
		a[i].lchild=charTonum(c1);
		a[i].rchild=charTonum(c2);
	}
	for(int i=0;i<n;i++)
	{
		if(hashtable[i]==false)
		{
			root=i;
			break;
		}
	}
	DFS(root,1);
	if(maxnum>n)
	printf("NO %d",root);
	else
	{
		printf("YES %d",finalnode);
	}
}
<think>好的,我需要回答用户关于完全二叉树complete binary tree)的定义的问。首先,我得回忆一下完全二叉树的基本概念,确保自己理解正确。根据已有的知识,完全二叉树是一种特殊的二叉树结构,它的节点排列需要满足一定的条件。 接下来,我要检查用户提供的引用资料,看看是否有相关的信息可以支持我的回答。用户提到了引用[2]和引用[4],其中引用[2]提到完全二叉树的特点是层次遍历没有中断点,可以用数组实现。而引用[4]则强调不要将满二叉树与完全二叉树混淆,说明两者是不同的概念。 我需要明确完全二叉树的定义,可能包括以下几点:完全二叉树除了最后一层外,其他层都是满的,并且最后一层的节点都尽可能靠左排列。这与满二叉树不同,满二叉树所有层都是满的。同时,完全二叉树可以用数组高效存储,因为节点之间没有空隙。 然后,我需要组织语言,用中文清晰表达这一定义,并引用相关的资料来支持。例如,引用[2]提到完全二叉树的层次遍历没有中断点,适合数组实现,这可以作为一个引用点。引用[4]则用来区分完全二叉树和其他类型的树,如满二叉树。 另外,用户要求生成相关问,我需要根据完全二叉树的定义和应用,提出几个相关的问,比如与满二叉树的区别、应用场景、数组实现方式等。 最后,确保回答结构清晰,使用正确的LaTeX格式,如变量用$...$,独立公式用$$...$$,并且检查引用标注是否自然添加在段落末尾。避免使用任何Markdown格式,保持回答简洁明了。</think>### 完全二叉树Complete Binary Tree)的定义 完全二叉树是一种满足以下性质的二叉树: 1. **除最后一层外,其他层节点数达到最大值**,即每层都是满的; 2. **最后一层的节点必须从左到右连续排列**,不能有空缺[^2][^4]。 例如,若一棵完全二叉树的深度为$h$,则前$h-1$层的节点构成满二叉树,第$h$层的节点依次填充左侧位置。这种特性使得完全二叉树可以用数组高效存储,因为其层次遍历结果与数组顺序一致,且无“空洞”[^2]。 #### 与满二叉树的区别 - **满二叉树**:所有层的节点数均达到最大值,即深度为$k$的满二叉树有$2^k - 1$个节点; - **完全二叉树**:仅要求最后一层左侧连续填充,其他层满,节点数可能少于满二叉树。 #### 应用场景 完全二叉树常用于堆(Heap)的实现(如优先队列),或需要数组存储的高效树结构[^2]。 ```python # 完全二叉树的数组表示示例 tree = [1, 2, 3, 4, 5, 6, None] # 最后一层左侧连续,右侧允许None ```
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