Python程序:查找子树节点值之和的最小值


假设我们有一棵树,其所有节点编号为1到n。每个节点包含一个整数值。现在,如果我们从树中移除一条边,则两棵子树的节点值之和的差必须最小。我们必须找出并返回此类子树之间最小的差值。树以边的集合形式提供给我们,节点的值也已提供。

因此,如果输入类似于n = 6,edge_list = [[1, 2], [1, 3], [2, 4], [3, 5], [3, 6]],values = [15, 25, 15, 55, 15, 65],则输出将为0。

如果移除边(1,2),则权重之和变为80, 110。差值为30。

如果移除边(1,3),则权重之和变为95, 95。差值为0。

如果移除边(2,4),则权重之和变为55, 135。差值为80。

如果移除边(3,5),则权重之和变为15, 175。差值为160。

如果移除边(3,6),则权重之和变为65, 125。差值为60。

所以最小权重为0。

为了解决这个问题,我们将遵循以下步骤:

  • adj_list := 一个大小为n的新列表,包含空列表
  • 对于edge_list中的每条边,执行:
    • u := edge[0]
    • v := edge[1]
    • 在adj_list[u-1]的末尾插入v-1
    • 在adj_list[v-1]的末尾插入u-1
  • value_list := 一个大小为n的新列表,初始化为0
  • not_visited := 一个大小为i的新映射,其中i是adj_list中非空列表的数量
  • 当not_visited不为空时,执行:
    • 对于not_visited中的每个i,执行:
      • value_list[i] := value_list[i] + values[i]
      • 如果adj_list[i]的长度非零,则
        • 从adj_list[adj_list[i, 0]]中删除i
        • value_list[adj_list[i, 0]] := value_list[adj_list[i, 0]] + value_list[i]
    • 对于not_visited中的每个i,执行:
      • 如果len(adj_list[i]) 和 len(adj_list[adj_list[i, 0]]) == 1,则
        • not_visited := 一个包含adj_list[i, 0]的新列表
  • return_val := |sum(values) - 2 * value_list[0]|
  • 对于从1到n的i,执行:
    • decision_val := |sum(values) - 2 * value_list[i]|
    • 如果decision_val < return_val,则
      • return_val := decision_val
  • 返回return_val

示例

让我们看看下面的实现以更好地理解:

def solve(n, edge_list, values):
   adj_list = [[] for i in range(n)]

   for edge in edge_list:
      u = edge[0]
      v = edge[1]
      adj_list[u-1].append(v-1)
      adj_list[v-1].append(u-1)

   value_list = [0] * n
   not_visited = {i for i in range(n) if len(adj_list[i]) == 1}
   while(len(not_visited)):
      for i in not_visited:
         value_list[i] += values[i]
         if(len(adj_list[i])):
            adj_list[adj_list[i][0]].remove(i)
            value_list[adj_list[i][0]] += value_list[i]
      not_visited = {adj_list[i][0] for i in not_visited if
         len(adj_list[i]) and len(adj_list[adj_list[i][0]]) == 1}
   return_val = abs(sum(values) - 2 * value_list[0])

   for i in range(1, n):
      decision_val = abs(sum(values) - 2 * value_list[i])
      if decision_val < return_val:
         return_val = decision_val
   return return_val

print(solve(6, [[1, 2], [1, 3], [2, 4], [3, 5], [3, 6]], [10, 20, 10, 50, 10, 60]))

输入

6, [[1, 2], [1, 3], [2, 4], [3, 5], [3, 6]], [10, 20, 10, 50, 10, 60]

输出

0

更新于:2021年10月23日

浏览量:121

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