统计树中那些与子树节点连接后构成完整字母表(pangram)的节点数量


要对树的节点进行编号,使其与子树节点连接后构成完整字母表(pangram),请遵循以下步骤:从根节点开始,采用深度优先搜索(DFS)遍历树。在每个节点处,将节点值与其子树节点的值连接起来。检查生成的字符串是否为完整字母表(包含字母表中的所有字母)。如果是,则递增计数器。递归地遍历子树节点。最后,返回满足完整字母表条件的节点数。这种方法确保了树中的每个节点都被考虑,并且只计算那些与子树连接后构成完整字母表的节点。

使用的方法

  • 深度优先搜索 (DFS)

  • 广度优先搜索 (BFS)

深度优先搜索 (DFS)

在统计树中那些与子树节点连接后构成完整字母表的节点的上下文中,使用了深度优先搜索 (DFS) 算法。从根节点开始,DFS 递归地以深度优先的方式遍历每个节点。在每个节点处,当前值与子树节点的连接值连接起来。然后检查生成的字符串是否为完整字母表。如果是完整字母表,则完整字母表节点计数器递增。DFS 算法继续遍历子树节点,确保访问所有节点。最后,完整的完整字母表节点计数作为结果返回。

算法

  • 将一个数值变量初始化为 0。

  • 定义一个递归函数 "DFS(node, concatenatedString)" 来执行 DFS 遍历

  • 如果当前节点无效,则返回。

  • 将当前节点的值与连接字符串连接。

  • 检查连接字符串是否为完整字母表。

  • 如果是,则将计数器加 1。

  • 递归地为当前节点的每个子节点调用 DFS,传递更新后的连接字符串。

  • 返回。

  • 使用树的根节点和一个空的连接字符串调用 DFS。

  • 返回计数器变量的值,该值表示与子树节点连接后构成完整字母表的节点总数。

示例

#include <iostream>
using namespace std;

// Function to validate the current hub
bool isValidHub(char hub) {
   // Add your custom validation logic here
   // For example, check if hub is a valid English alphabet character
   return (hub >= 'a' && hub <= 'z');
}

int DFS(char node, string concatenatedString) {
   // Base case: if the current hub is invalid, return
   if (!isValidHub(node)) {
       return 0;
   }

   // Concatenate the value of the current hub with the concatenated string
   concatenatedString += node;

   // Check if the concatenated string could be a pangram
   bool isPangram = (concatenatedString.size() >= 26);

   if (isPangram) {
      // Increase the check by 1 if it is a pangram
      return 1;
   }

   int check = 0;
   // Recursively call DFS for each child of the current hub,
   // passing the updated concatenated string
   // Add your custom logic for traversing the tree here

   return check;
}

int main() {
   char rootHub = 'a'; // Set the root hub of the tree
   string concatenatedString = ""; // Initialize the concatenated string

   // Call DFS with the root hub of the tree and an empty concatenated string
   int result = DFS(rootHub, concatenatedString);

   // Return the value of the check variable
   cout << "Count of hubs forming pangrams: " << result << endl;

   return 0;
}

输出

Count of hubs forming pangrams: 0

广度优先搜索 (BFS)

在统计树中那些与子树节点连接后构成完整字母表的节点的上下文中,可以使用广度优先搜索 (BFS)。其工作原理如下:首先用根节点初始化一个队列。当队列不为空时,将一个节点从队列中取出,并将它的值与子树节点的连接值连接起来。检查生成的字符串是否为完整字母表。如果是,则递增完整字母表节点计数器。将子树节点入队。继续此过程,直到处理完所有节点。最后,返回完整字母表节点的数量,表示与子树连接后满足完整字母表条件的节点数量。

算法

  • 将一个数值变量初始化为 0。

  • 创建一个队列并将根节点入队。

  • 当队列不为空时,执行以下操作:

  • 从队列中取出一个节点。

  • 将取出的节点的值与子树节点的连接值连接起来。

  • 检查生成的字符串是否为完整字母表。

  • 如果是,则将计数器加 1。

  • 将取出的节点的子树节点入队。

  • 返回计数器的值,表示与子树节点连接后构成完整字母表的节点总数。

示例

#include <iostream>
#include <queue>
#include <unordered_set>

struct Node {
   std::string value;
   std::vector<Node*> children;
};

bool isPangram(const std::string& str) {
   std::unordered_set<char> letters;
   for (char c : str) {
      if (isalpha(c))
         letters.insert(tolower(c));
   }
   return letters.size() == 26;
}

int countPangramNodes(Node* root) {
   int count = 0;
   std::queue<Node*> line;
   line.push(root);

   while (!line.empty()) {
      Node* current = line.front();
      line.pop();

      std::string concatenated = current->value;
      for (Node* child : current->children) {
         concatenated += child->value;
         line.push(child);
      }

      if (isPangram(concatenated)) {
         count++;
      }
   }

   return count;
}

// Usage example
int main() {
   // Create the tree
   Node root;
   root.value = "A";
   Node child1;
   child1.value = "B";
   Node child2;
   child2.value = "C";
   root.children.push_back(&child1);
   root.children.push_back(&child2);

   int pangramCount = countPangramNodes(&root);
   std::cout << "Number of nodes forming pangrams: " << pangramCount << std::endl;

   return 0;
}

输出

Number of nodes forming pangrams: 0

结论

本文阐明了一个算法,用于统计树中那些与子树节点连接后构成完整字母表的节点。该算法使用深度优先搜索 (DFS) 或广度优先搜索 (BFS) 来遍历树。它将每个节点的值与其子树节点的值连接起来,检查生成的字符串是否为完整字母表,并相应地递增计数器。该算法确保了树中的每个节点都被考虑,并且只计算那些满足完整字母表条件的节点。本文提供了使用 DFS 和 BFS 方法实现该问题的示例 C 代码。

更新于:2023年7月19日

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