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法学在 C++ 中查找二叉搜索树中最接近的元素
假设我们有一个二叉搜索树 (BST) 和一个目标值；我们必须在给定的 BST 中找到 k 个最接近目标值的元素。这里目标值是一个浮点数。我们可以假设 k 始终有效，并且 k ≤ 节点总数。
因此，如果输入如下所示：
target = 3.714286，k = 2，则输出为 [4, 3]
为了解决这个问题，我们将遵循以下步骤：
定义一个函数 pushSmaller()，它将接收节点、堆栈 st 和目标值。
当节点不存在时，执行以下操作：
如果节点的值 < 目标值，则：
将节点插入到 st 中
node := node 的右节点
否则
node := node 的左节点
定义一个函数 pushLarger()，它将接收节点、堆栈 st 和目标值。
当节点为空时，执行以下操作：
如果节点的值 >= 目标值，则：
将节点插入到 st 中
node := node 的左节点
否则
node := node 的右节点
从主方法执行以下操作：
定义一个数组 ret
定义一个堆栈 smaller
定义一个堆栈 larger
pushLarger(root, larger, target)
pushSmaller(root, smaller, target)
当 k 非零时，每一步递减 k，执行以下操作：
如果 smaller 不为空，并且 (larger 为空或 |target - smaller 堆栈顶部元素的值| < |target - larger 堆栈顶部元素的值|)
curr = smaller 堆栈的顶部元素
从 smaller 中删除元素
将 curr 的值插入到 ret 的末尾
pushSmaller(curr 的左节点, smaller, target)
否则
curr = larger 堆栈的顶部元素
从 larger 中删除元素
将 curr 的值插入到 ret 的末尾
pushSmaller(curr 的右节点, larger, target)
返回 ret
示例
让我们看看下面的实现，以便更好地理解：
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
void print_vector(vector<auto> v){
for(int i = 0; i<v.size(); i++){
cout << v[i] << ", ";
}
cout << "]"<<endl;
}
class TreeNode{
public:
int val;
TreeNode *left, *right;
TreeNode(int data){
val = data;
left = NULL;
right = NULL;
}
};
void insert(TreeNode **root, int val){
queue<TreeNode*> q;
q.push(*root);
while(q.size()){
TreeNode *temp = q.front();
q.pop();
if(!temp->left){
if(val != NULL)
temp->left = new TreeNode(val);
else
temp->left = new TreeNode(0);
return;
}
else{
q.push(temp->left);
}
if(!temp->right){
if(val != NULL)
temp->right = new TreeNode(val);
else
temp->right = new TreeNode(0);
return;
}
else{
q.push(temp->right);
}
}
}
TreeNode *make_tree(vector<int> v){
TreeNode *root = new TreeNode(v[0]);
for(int i = 1; i<v.size(); i++){
insert(&root, v[i]);
}
return root;
}
class Solution {
public:
vector<int> closestKValues(TreeNode* root, double target, int k){
vector<int> ret;
stack<TreeNode*> smaller;
stack<TreeNode*> larger;
pushLarger(root, larger, target);
pushSmaller(root, smaller, target);
while (k--) {
if (!smaller.empty() && (larger.empty() || (abs(target - smaller.top()->val) < abs(target - larger.top()->val)))) {
TreeNode* curr = smaller.top();
smaller.pop();
ret.push_back(curr->val);
pushSmaller(curr->left, smaller, target);
}
else {
TreeNode* curr = larger.top();
larger.pop();
ret.push_back(curr->val);
pushLarger(curr->right, larger, target);
}
}
return ret;
}
void pushSmaller(TreeNode* node, stack <TreeNode*>& st, double target){
while (node) {
if (node->val < target) {
st.push(node);
node = node->right;
}
else {
node = node->left;
}
}
}
void pushLarger(TreeNode* node, stack <TreeNode*>& st, double target){
while (node) {
if (node->val >= target) {
st.push(node);
node = node->left;
}
else
node = node->right;
}
}
};
main(){
Solution ob;
vector<int> v = {4,2,5,1,3};
TreeNode *root = make_tree(v);
print_vector(ob.closestKValues(root, 3.7142, 2));
}输入
{4,2,5,1,3}, 3.7142, 2输出
[4, 3, ]
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