统计给定树中权重是 X 的倍数的节点数


任务是检查给定树中枢节点的数量,其中每个枢节点的权重都可以被给定数字 X 整除。为了实现这一点,我们以精确的方式遍历树,分析每个枢节点及其权重。如果枢节点的权重可以被 X 整除,则我们增加一个计数器。我们对树中的所有枢节点重复此过程。最后,计数器的值表示树中权重为 X 的倍数的枢节点总数。这种方法确保我们仅识别和统计满足所需条件的枢节点,从而得到准确的数量。

使用的方法

  • 递归深度优先搜索 (DFS)

  • 中序遍历

递归深度优先搜索

递归深度优先搜索 (DFS) 是一种以有序方式遍历树的策略,同时检查权重可以被 X 整除的枢节点。从根节点开始,我们检查当前枢节点的权重是否可以被 X 整除。如果是,则我们增加计数器。然后,我们递归地对左子树和右子树应用相同的处理。这种方法确保每个节点都被访问,并且当节点满足给定条件时,计数器会相应地增加。通过以深度优先的方式递归遍历树,我们可以有效地统计满足权重计算条件的节点。

算法

  • 从一个名为 countNodes(root, X) 的函数开始,该函数接受树的根节点和除数 X 作为参数。

  • 将一个计数器变量初始化为 0。

  • 检查当前节点 (root) 的权重是否可以被 X 整除。如果是,则增加计数器。

  • 递归调用 countNodes 函数,传递当前节点的左子节点和 X 作为参数。

  • 递归调用 countNodes 函数,传递当前节点的右子节点和 X 作为参数。

  • 返回计数器的最终值。

  • 使用树的根节点和指定的除数 X 调用 countNodes 函数,以获取权重可以被 X 整除的节点总数。

示例

#include <iostream>

struct Node {
   int weight;
   Node* left;
   Node* right;

   Node(int val) : weight(val), left(nullptr), right(nullptr) {}
};

int countNodes(Node* root, int X) {
   if (root == nullptr) {
      return 0;
   }

   int count = 0;

   if (root->weight % X == 0) {
      count++;
   }

   count += countNodes(root->left, X);
   count += countNodes(root->right, X);

   return count;
}

int main() {
   // Example usage

   // Constructing the tree
   Node* root = new Node(10);
   root->left = new Node(15);
   root->right = new Node(20);
   root->left->left = new Node(30);
   root->left->right = new Node(35);
   root->right->left = new Node(40);
   root->right->right = new Node(45);

   // Counting nodes with weight divisible by 5
   int divisor = 5;
   int result = countNodes(root, divisor);

   std::cout << "Number of nodes with weight divisible by " << divisor << ": " << result << std::endl;

   // Clean up the dynamically allocated memory (deallocate the tree)
   delete root->left->left;
   delete root->left->right;
   delete root->right->left;
   delete root->right->right;
   delete root->left;
   delete root->right;
   delete root;

   return 0;
}

输出

Number of nodes with weight divisible by 5: 7

中序遍历

在统计树中权重可以被 X 整除的节点的上下文中,中序遍历是一种以特定顺序访问树节点的策略。从根节点开始,我们递归遍历左子树;然后,我们访问当前节点,最后,我们遍历右子树。在此遍历期间,在每个节点处,我们检查权重是否可以被 X 整除。如果是,则我们增加计数器。通过这种方法,我们系统地查看树中的每个节点,并统计满足权重可以被 X 整除条件的节点。

算法

  • 将一个计数器变量初始化为 0。

  • 从树的根节点开始。

  • 如果当前节点无效,则返回。

  • 递归遍历左子树。

  • 在当前节点处,检查权重是否可以被 X 整除。

  • 如果是,则增加计数器。

  • 递归遍历右子树。

  • 对树中的每个节点重复步骤 2-6。

  • 一旦所有节点都被访问,计数器的值表示树中权重可以被 X 整除的节点的总数。

  • 返回计数器的值。

示例

#include <iostream>

// Structure for a tree node
struct Node {
   int weight;
   Node* left;
   Node* right;
};

// Function to perform in-order traversal and count nodes divisible by X
int countNodesDivisibleByX(Node* root, int X) {
   if (root == nullptr) {
      return 0;
   }

   int counter = 0;

   // In-order traversal
   counter += countNodesDivisibleByX(root->left, X);

   // Check if current node's weight is divisible by X
   if (root->weight % X == 0) {
      counter++;
   }

   counter += countNodesDivisibleByX(root->right, X);

   return counter;
}

int main() {
   // Create a sample tree
   Node* root = new Node();
   root->weight = 10;

   Node* node1 = new Node();
   node1->weight = 20;

   Node* node2 = new Node();
   node2->weight = 15;

   Node* node3 = new Node();
   node3->weight = 30;

   root->left = node1;
   root->right = node2;
   node1->left = node3;
   node1->right = nullptr;
   node2->left = nullptr;
   node2->right = nullptr;
   node3->left = nullptr;
   node3->right = nullptr;

   // Specify the value of X
   int X = 5;

   // Count nodes divisible by X
   int count = countNodesDivisibleByX(root, X);

   // Output the result
   std::cout << "Number of nodes divisible by " << X << ": " << count << std::endl;

   // Clean up memory
   delete node3;
   delete node2;
   delete node1;
   delete root;

   return 0;
}

输出

Number of nodes divisible by 5: 4

结论

本文讨论了检查给定树中权重可以被给定数字 X 整除的节点的问题。它提出了多种方法,包括递归深度优先搜索 (DFS) 和中序遍历,以解决该问题。本文为每种方法提供了算法步骤,并概述了使用 C 代码示例的实现。它强调了有序树遍历和条件检查对于准确统计满足所需权重可除性条件的节点的重要性。目标是全面了解该问题,并提供不同的方法来有效地解决它。

更新于: 2023年7月19日

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