1021. Deepest Root (25)

本文介绍了一种使用广度优先搜索(BFS)和并查集确定树的直径的方法,并通过并查集验证给定的图是否为一棵树。

考察并查集以及树的搜索

#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>
#include<queue>
#include<set>
//#include<_dbdao.h>
std::vector<bool> visited;
std::vector<int> step;
std::vector<std::vector<int>> edge;
std::vector<int> p;
int n;
int BFS(int s)
{
	visited.assign(n+1, false);
	std::queue<int> q;
	q.push(s);
	visited[s] = true;
	int cnt = 1;//
	step.assign(n+1, 0);
	step[s] = 1;
	int mmax = step[s];
	while(!q.empty())
	{
		int c = q.front();
		q.pop();
		for(int i = 0; i < edge[c].size(); ++i)
		{
			int index = edge[c][i];
			if(!visited[index])
			{
				q.push(index);
				step[index] = step[c]+1;
				mmax = std::max(step[index], mmax);
				visited[index] = true;
				cnt++;
				if(cnt == n) break;
			}
		}
	}
	return mmax;
}
void InitSet()
{
	p.resize(n+1);
	for(int i = 0; i < p.size(); ++i)
		p[i] = i;
}
void CompressSet(int top, int x)
{
	if(p[x] != top)
	{
		CompressSet(top, p[x]);//go to root
		p[x] = top;//when root back, then assign to top
	}
}
int FindSet(int x)
{
	if(x != p[x])
	{
		int t = FindSet(p[x]);//go to root
		CompressSet(t, x);//when root back, then compress
	}
	return p[x];
}
void UnionSet(int x, int y)
{
	int a = FindSet(x);
	int b = FindSet(y);
	p[a] = b;
}
int main()
{
	while(scanf("%d",&n)!=EOF)
	{
		edge.clear();
		edge.resize(n+1);
		for(int i = 1; i <= n-1; ++i)
		{
			int a, b;
			scanf("%d%d",&a,&b);
			edge[a].push_back(b);
			edge[b].push_back(a);
		}
		//check if it is a tree
		//construct disjoint set
		InitSet();
		for(int i = 1; i <= n; ++i)
		{
			for(int j = 0; j < edge[i].size(); ++j)
			{
				UnionSet(i, edge[i][j]);
			}
		}
		std::set<int> root;
		for(int i = 1; i <= n; ++i)
			root.insert(FindSet(i));
		if(root.size() != 1)
			printf("Error: %d components\n",root.size());
		else
		{
			//bfs
			//get one endpoint first
			std::set<int> ans;
			int mmax = BFS(1);
			for(int i = 1; i <= n; ++i)
				if(step[i] == mmax) ans.insert(i);
			//get the diameter of the tree
			mmax = BFS(*ans.begin());
			for(int i = 1; i <= n; ++i)
				if(step[i] == mmax) ans.insert(i);
			//output
			std::set<int>::iterator it;
			for(it = ans.begin(); it != ans.end(); it++)
				printf("%d\n",*it);
		}
		
	}

	return 0;
}


 

# -*- coding: utf-8 -*- '''请在Begin-End之间补充代码, 完成BinaryTree类''' class BinaryTree: # 创建左右子树为空的根结点 def __init__(self, rootObj): self.key = rootObj # 成员key保存根结点数据项 self.leftChild = None # 成员leftChild初始化为空 self.rightChild = None # 成员rightChild初始化为空 # 把newNode插入到根的左子树 def insertLeft(self, newNode): if self.leftChild is None: self.leftChild = BinaryTree(newNode) # 左子树指向由newNode所生成的BinaryTree else: t = BinaryTree(newNode) # 创建一个BinaryTree类型的新结点t t.leftChild = self.leftChild # 新结点的左子树指向原来根的左子树 self.leftChild = t # 根结点的左子树指向结点t # 把newNode插入到根的右子树 def insertRight(self, newNode): if self.rightChild is None: # 右子树指向由newNode所生成的BinaryTree # ********** Begin ********** # self.rightChild = BinaryTree(newNode) # ********** End ********** # else: t = BinaryTree(newNode) t.rightChild = self.rightChild self.rightChild = t # ********** End ********** # # 取得右子树,返回值是一个BinaryTree类型的对象 def getRightChild(self): # ********** Begin ********** # return self.rightChild # ********** End ********** # # 取得左子树 def getLeftChild(self): # ********** Begin ********** # return self.leftChild # ********** End ********** # # 设置根结点的值 def setRootVal(self, obj): # 将根结点的值赋值为obj # ********** Begin ********** # self.key = obj # ********** End ********** # # 取得根结点的值 def getRootVal(self): # ********** Begin ********** # return self.key # ********** End ********** # # 主程序 input_str = input() nodes = input_str.split(',') # 创建根节点 root = BinaryTree(nodes[0]) # 插入左子树和右子树 if len(nodes) > 1: root.insertLeft(nodes[1]) if len(nodes) > 2: root.insertRight(nodes[2]) # 前三行输出:对创建的二叉树按编号顺序输出结点 print(root.getRootVal()) left_child = root.getLeftChild
最新发布
03-18
### 补全BinaryTree类的方法 以下是基于提供的参考资料[^1][^2],补全 `BinaryTree` 类中缺失的代码实现: #### 方法说明 - **insertRight**: 将新节点插入作为当前节点的右子节点。如果已有右子节点,则将其降级为新节点的右子节点。 - **getRightChild**: 返回当前节点的右子树。 - **setRootVal**: 设置当前节点的值。 - **getRootVal**: 获取当前节点的值。 #### 完整代码实现 ```python class BinaryTree: def __init__(self, root_val): self.key = root_val self.left_child = None self.right_child = None def insert_left(self, new_node): if not isinstance(new_node, BinaryTree): # 确保传入的是BinaryTree对象 new_node = BinaryTree(new_node) if self.left_child is None: self.left_child = new_node else: t = BinaryTree(new_node.get_root_val()) t.left_child = self.left_child self.left_child = t def insert_right(self, new_node): if not isinstance(new_node, BinaryTree): # 确保传入的是BinaryTree对象 new_node = BinaryTree(new_node) if self.right_child is None: self.right_child = new_node else: t = BinaryTree(new_node.get_root_val()) # 创建新的右子节点 t.right_child = self.right_child # 原有的右子树成为新节点的右子树 self.right_child = t # 新节点替换原有右子节点位置 def get_left_child(self): return self.left_child def get_right_child(self): return self.right_child # 返回当前节点的右子树 def set_root_val(self, value): self.key = value # 更新当前节点的值 def get_root_val(self): return self.key # 返回当前节点的值 ``` --- ### 使用示例 以下是一个简单的测试案例,展示如何使用上述方法构建并操作二叉树: ```python # 初始化根节点 tree = BinaryTree('A') # 插入左子节点 tree.insert_left(BinaryTree('B')) # 插入右子节点 tree.insert_right(BinaryTree('C')) # 修改根节点的值 tree.set_root_val('Z') # 输出根节点的值 print(tree.get_root_val()) # 输出 'Z' # 访问右子节点 right_child = tree.get_right_child() if right_child: print(right_child.get_root_val()) # 输出 'C' else: print("No Right Child") # 继续向右子节点添加子节点 right_child.insert_right(BinaryTree('D')) deepest_right = right_child.get_right_child() if deepest_right: print(deepest_right.get_root_val()) # 输出 'D' else: print("No Deeper Right Child") ``` --- ###
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