Java?C++?算法題解leetcode652尋找重復(fù)子樹
更新時間:2022年09月14日 09:34:56 作者:AnjaVon
這篇文章主要為大家介紹了Java?C++?算法題解leetcode652尋找重復(fù)子樹示例詳解,有需要的朋友可以借鑒參考下,希望能夠有所幫助,祝大家多多進步,早日升職加薪
題目要求
思路一:DFS+序列化
- 設(shè)計一種規(guī)則將所有子樹序列化,保證不同子樹的序列化字符串不同,相同子樹的序列化串相同。
- 用哈希表存所有的字符串,統(tǒng)計出現(xiàn)次數(shù)即可。
- 定義map中的關(guān)鍵字(
key
)為子樹的序列化結(jié)果,值(value
)為出現(xiàn)次數(shù)。
- 定義map中的關(guān)鍵字(
- 此處采用的方式是在DFS遍歷順序下的每個節(jié)點后添加"-",遇到空節(jié)點置當(dāng)前位為空格。
Java
class Solution { Map<String, Integer> map = new HashMap<>(); List<TreeNode> res = new ArrayList<>(); public List<TreeNode> findDuplicateSubtrees(TreeNode root) { DFS(root); return res; } String DFS(TreeNode root) { if (root == null) return " "; StringBuilder sb = new StringBuilder(); sb.append(root.val).append("-"); sb.append(DFS(root.left)).append(DFS(root.right)); String sub = sb.toString(); // 當(dāng)前子樹 map.put(sub, map.getOrDefault(sub, 0) + 1); if (map.get(sub) == 2) // ==保證統(tǒng)計所有且只記錄一次 res.add(root); return sub; } }
- 時間復(fù)雜度:O(n^2)
- 空間復(fù)雜度:O(n)
C++
- 要把節(jié)點值轉(zhuǎn)換為字符串格式……嗚嗚嗚卡了半天才意識到
class Solution { public: unordered_map<string, int> map; vector<TreeNode*> res; vector<TreeNode*> findDuplicateSubtrees(TreeNode* root) { DFS(root); return res; } string DFS(TreeNode* root) { if (root == nullptr) return " "; string sub = ""; sub += to_string(root->val); // 轉(zhuǎn)換為字符串?。?! sub += "-"; sub += DFS(root->left); sub += DFS(root->right); if (map.count(sub)) map[sub]++; else map[sub] = 1; if (map[sub] == 2) // ==保證統(tǒng)計所有且只記錄一次 res.emplace_back(root); return sub; } };
- 時間復(fù)雜度:O(n^2)
- 空間復(fù)雜度:O(n)
Rust
- 在判定等于222的地方卡了好久,報錯
borrow of moved value sub
,沒認(rèn)真學(xué)rust導(dǎo)致閉包沒搞好,然后根據(jù)報錯內(nèi)容猜了下,把上面的加了個clone()
果然好了。
use std::rc::Rc; use std::cell::RefCell; use std::collections::HashMap; impl Solution { pub fn find_duplicate_subtrees(root: Option<Rc<RefCell<TreeNode>>>) -> Vec<Option<Rc<RefCell<TreeNode>>>> { let mut res = Vec::new(); fn DFS(root: &Option<Rc<RefCell<TreeNode>>>, map: &mut HashMap<String, i32>, res: &mut Vec<Option<Rc<RefCell<TreeNode>>>>) -> String { if root.is_none() { return " ".to_string(); } let sub = format!("{}-{}{}", root.as_ref().unwrap().borrow().val, DFS(&root.as_ref().unwrap().borrow().left, map, res), DFS(&root.as_ref().unwrap().borrow().right, map, res)); *map.entry(sub.clone()).or_insert(0) += 1; if map[&sub] == 2 { // ==保證統(tǒng)計所有且只記錄一次 res.push(root.clone()); } sub } DFS(&root, &mut HashMap::new(), &mut res); res } }
- 時間復(fù)雜度:O(n^2)
- 空間復(fù)雜度:O(n)
思路二:DFS+三元組
- 和上面其實差不多,三元組本質(zhì)上也是一種序列化形式,可以指代唯一的子樹結(jié)構(gòu):
- 三元組中的內(nèi)容為(根節(jié)點值,左子樹標(biāo)識,右子樹標(biāo)識)(根節(jié)點值, 左子樹標(biāo)識,右子樹標(biāo)識)(根節(jié)點值,左子樹標(biāo)識,右子樹標(biāo)識);
- 這個標(biāo)識是給每個不同結(jié)構(gòu)的子樹所賦予的唯一值,可用于標(biāo)識其結(jié)構(gòu)。
- 所以三元組相同則判定子樹結(jié)構(gòu)相同;
- 該方法使用序號標(biāo)識子樹結(jié)構(gòu),規(guī)避了思路一中越來越長的字符串,也減小了時間復(fù)雜度。
- 三元組中的內(nèi)容為(根節(jié)點值,左子樹標(biāo)識,右子樹標(biāo)識)(根節(jié)點值, 左子樹標(biāo)識,右子樹標(biāo)識)(根節(jié)點值,左子樹標(biāo)識,右子樹標(biāo)識);
- 定義哈希表mapmapmap存儲每種結(jié)構(gòu):
- 關(guān)鍵字為三元組的字符串形式,值為當(dāng)前子樹的標(biāo)識和出現(xiàn)次數(shù)所構(gòu)成的數(shù)對。
- 其中標(biāo)識用從000開始的整數(shù)flagflagflag表示。
Java
class Solution { Map<String, Pair<Integer, Integer>> map = new HashMap<String, Pair<Integer, Integer>>(); List<TreeNode> res = new ArrayList<>(); int flag = 0; public List<TreeNode> findDuplicateSubtrees(TreeNode root) { DFS(root); return res; } public int DFS(TreeNode root) { if (root == null) return 0; int[] tri = {root.val, DFS(root.left), DFS(root.right)}; String sub = Arrays.toString(tri); // 當(dāng)前子樹 if (map.containsKey(sub)) { // 已統(tǒng)計過 int key = map.get(sub).getKey(); int cnt = map.get(sub).getValue(); map.put(sub, new Pair<Integer, Integer>(key, ++cnt)); if (cnt == 2) // ==保證統(tǒng)計所有且只記錄一次 res.add(root); return key; } else { // 首次出現(xiàn) map.put(sub, new Pair<Integer, Integer>(++flag, 1)); return flag; } } }
- 時間復(fù)雜度:O(n)
- 空間復(fù)雜度:O(n)
C++
class Solution { public: unordered_map<string, pair<int, int>> map; vector<TreeNode*> res; int flag = 0; vector<TreeNode*> findDuplicateSubtrees(TreeNode* root) { DFS(root); return res; } int DFS(TreeNode* root) { if (root == nullptr) return 0; string sub = to_string(root->val) + to_string(DFS(root->left)) + to_string(DFS(root->right)); // 當(dāng)前子樹 if (auto cur = map.find(sub); cur != map.end()) { // 已統(tǒng)計過 int key = cur->second.first; int cnt = cur->second.second; map[sub] = {key, ++cnt}; if (cnt == 2) // ==保證統(tǒng)計所有且只記錄一次 res.emplace_back(root); return key; } else { // 首次出現(xiàn) map[sub] = {++flag, 1}; return flag; } } };
- 時間復(fù)雜度:O(n)
- 空間復(fù)雜度:O(n)
Rust
- 三元組不好搞,所以用了兩個二元哈希表替代一個存放三元組和標(biāo)識,另一個存放標(biāo)識與出現(xiàn)次數(shù)。
use std::rc::Rc; use std::cell::RefCell; use std::collections::HashMap; impl Solution { pub fn find_duplicate_subtrees(root: Option<Rc<RefCell<TreeNode>>>) -> Vec<Option<Rc<RefCell<TreeNode>>>> { let mut res = Vec::new(); fn DFS(root: &Option<Rc<RefCell<TreeNode>>>, sub_flag: &mut HashMap<String, i32>, flag_cnt: &mut HashMap<i32, i32>, res: &mut Vec<Option<Rc<RefCell<TreeNode>>>>, flag: &mut i32) -> i32 { if root.is_none() { return 0; } let (lflag, rflag) = (DFS(&root.as_ref().unwrap().borrow().left, sub_flag, flag_cnt, res, flag), DFS(&root.as_ref().unwrap().borrow().right, sub_flag, flag_cnt, res, flag)); let sub = format!("{}{}{}", root.as_ref().unwrap().borrow().val, lflag, rflag); if sub_flag.contains_key(&sub) { // 已統(tǒng)計過 let key = sub_flag[&sub]; let cnt = flag_cnt[&key] + 1; flag_cnt.insert(key, cnt); if cnt == 2 { // ==保證統(tǒng)計所有且只記錄一次 res.push(root.clone()); } key } else { // 首次出現(xiàn) *flag += 1; sub_flag.insert(sub, *flag); flag_cnt.insert(*flag, 1); *flag } } DFS(&root, &mut HashMap::new(), &mut HashMap::new(), &mut res, &mut 0); res } }
- 時間復(fù)雜度:O(n)
- 空間復(fù)雜度:O(n)
總結(jié)
兩種方法本質(zhì)上都是基于哈希表,記錄重復(fù)的子樹結(jié)構(gòu)并統(tǒng)計個數(shù),在超過111時進行記錄,不過思路二更巧妙地將冗長的字符串變?yōu)槌?shù)級的標(biāo)識符。
以上就是Java C++ 算法題解leetcode652尋找重復(fù)子樹的詳細內(nèi)容,更多關(guān)于Java C++ 尋找重復(fù)子樹的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!
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