【PAT】1102 Invert a Binary Tree (25 分)

本文介绍了一种实现二叉树节点翻转的算法,包括两种方法:一种是在输入时直接交换左右子树,另一种是通过递归方式翻转。提供了完整的C++代码示例,展示了如何进行二叉树的层序遍历和中序遍历。

①输入的时候就左右子树互换,不用之后再递归互换了 

②递归左右互换

#include <iostream>
#include <vector>
#include <queue>
#include <string.h>
using namespace std;
struct node
{
    int lchild,rchild;
};

vector<node> T;
int times[15];

int flag_levelOrder=0;
void levelOrderTraversal(int root){
    if(root==-1) return;
    queue<int> q;
    q.push(root);
    while(!q.empty()){
        int tmp=q.front();
        q.pop();
        printf("%s%d",flag_levelOrder==1?" ":"",tmp);
        flag_levelOrder=1;
        if(T[tmp].lchild!=-1) q.push(T[tmp].lchild);
        if(T[tmp].rchild!=-1) q.push(T[tmp].rchild);
    }
    printf("\n");
}

int flag_inOrder=0;
void inOrderTraversal(int root){
    if(root==-1) return;
    inOrderTraversal(T[root].lchild);
    printf("%s%d",flag_inOrder==1?" ":"",root);
    flag_inOrder=1;
    inOrderTraversal(T[root].rchild);
}

int main(){
    int n;
    scanf("%d",&n);
    T.resize(n);

    string t1,t2;
    for(int i=0;i<n;i++){
        cin>>t2>>t1;
        if(t1=="-"){
            T[i].lchild=-1;
        }else{
            T[i].lchild=stoi(t1);
            times[stoi(t1)]=1;
        }
        if(t2=="-"){
            T[i].rchild=-1;
        }else{
            T[i].rchild=stoi(t2);
            times[stoi(t2)]=1;
        }
    }

    int root=0;
    while(times[root]==1) root++;

    levelOrderTraversal(root);
    inOrderTraversal(root);

    return 0;
}
#include <iostream>
#include <vector>
#include <queue>
#include <string.h>
using namespace std;
struct node
{
    int lchild,rchild;
};

vector<node> T;
int times[15];

void invertRoot(int root){
    if(root==-1) return;
    //不管有没有子树都可以直接交换
    int t=T[root].lchild;
    T[root].lchild=T[root].rchild;
    T[root].rchild=t;
    
    invertRoot(T[root].lchild);
    invertRoot(T[root].rchild);
}

int flag_levelOrder=0;
void levelOrderTraversal(int root){
    if(root==-1) return;
    queue<int> q;
    q.push(root);
    while(!q.empty()){
        int tmp=q.front();
        q.pop();
        printf("%s%d",flag_levelOrder==1?" ":"",tmp);
        flag_levelOrder=1;
        if(T[tmp].lchild!=-1) q.push(T[tmp].lchild);
        if(T[tmp].rchild!=-1) q.push(T[tmp].rchild);
    }
    printf("\n");
}

int flag_inOrder=0;
void inOrderTraversal(int root){
    if(root==-1) return;
    inOrderTraversal(T[root].lchild);
    printf("%s%d",flag_inOrder==1?" ":"",root);
    flag_inOrder=1;
    inOrderTraversal(T[root].rchild);
}

int main(){
    int n;
    scanf("%d",&n);
    T.resize(n);

    string t1,t2;
    for(int i=0;i<n;i++){
        cin>>t1>>t2;
        if(t1=="-"){
            T[i].lchild=-1;
        }else{
            T[i].lchild=stoi(t1);
            times[stoi(t1)]=1;
        }
        if(t2=="-"){
            T[i].rchild=-1;
        }else{
            T[i].rchild=stoi(t2);
            times[stoi(t2)]=1;
        }
    }

    int root=0;
    while(times[root]==1) root++;

    invertRoot(root);

    levelOrderTraversal(root);
    inOrderTraversal(root);

    return 0;
}

### 时钟树缓冲区反转的实现与设计 时钟树缓冲区反转(Clock Tree Buffer Inversion)是一种在硬件设计中优化时钟信号的技术,主要用于解决时钟信号传播中的延迟和偏移问题。它通过动态调整时钟树中缓冲器的逻辑状态来减少功耗或改善信号完整性[^2]。 在硬件设计中,时钟树缓冲区反转通常涉及以下方面: 1. **时钟信号的逻辑反转**: 在某些情况下,为了平衡时钟树的负载或减少功耗,可以通过在时钟路径中插入反相器(Inverter)来反转时钟信号。这种技术需要确保所有相关的寄存器和逻辑单元能够正确处理反转后的时钟信号[^3]。 2. **缓冲器的选择与配置**: 在时钟树综合(Clock Tree Synthesis, CTS)阶段,设计工具会自动选择合适的缓冲器类型(Buffer 或 Inverter)。如果使用 Inverter,则会导致时钟信号的逻辑反转。因此,在设计时需要明确指定哪些路径允许反转,哪些路径必须保持原始极性[^4]。 3. **功耗优化**: 缓冲区反转可以作为一种功耗优化策略。通过合理地安排缓冲器的逻辑状态,可以减少动态功耗和漏电流。例如,在低功耗模式下,可以关闭不必要的时钟支,或者通过反转时钟信号来降低开关活动率[^5]。 以下是一个简单的 Verilog 示例,展示如何在 RTL 级别实现时钟信号的逻辑反转: ```verilog module clock_inverter ( input wire clk_in, // 输入时钟 output reg clk_out // 输出时钟 ); always @(*) begin clk_out = ~clk_in; // 反转时钟信号 end endmodule ``` 需要注意的是,上述代码仅为示例,在实际设计中,时钟信号的反转通常由后端工具(如 CTS 工具)自动生成,并且需要遵循严格的设计规则以避免时序违例或其他功能问题。 ### 高级设计注意事项 - **时序析**: 在进行时钟树缓冲区反转时,必须重新评估整个设计的时序特性。任何时钟信号的变化都可能影响关键路径的延迟和建立/保持时间[^6]。 - **电源管理**: 类似于 Linux 内核中的低功耗时钟框架,硬件设计也需要考虑电源管理的需求。例如,在系统进入低功耗模式时,可以禁用部时钟支或调整时钟频率以减少功耗[^7]。 - **可测试性**: 缓冲区反转可能会增加设计的复杂性,因此需要确保设计具有良好的可测试性。可以通过插入扫描链或添加测试模式来验证时钟信号的行为是否符合预期[^8]。 ---
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