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[数据结构与算法]LeetCode——427.建立四叉树

通过万岁!!!

  • 题目:就是给你一个n*n的数组,然后我们构建一个四叉树。就是把数组进行4等分,然后四个部分是四叉树的四个分支。只不过在这个过程中有一些规则。
    • 如果这个数组(确切的说是子数组),里面的元素全部都是一样的,那么就他就是叶子节点,所以他的isLeaf=true,然后因为数组中的值是一样的,所以他的val等于这个数组中的任意一个元素即可。
    • 如果数组中的元素不一样,那么就递归的找就行了,直到不能划分,也就是变成了1*1的单元格,我们停止即可。因为下面的值是不一样的,所以本层的值随便写。
  • 思路:
    • 其实就是分治算法,我们将其一直进行划分,直到划到了1*1,我们就进行处理,这时候一定是一个叶子节点,并且值是里面的值。处理好了,我们将这个node对象返回出去。
    • 然后就是m*m的时候,这时候我们通过递归拿到了所有的子树,然后其实都看一下子树中的val是不是都是一样的,就可以了。如果一样,则合并成一个叶子节点即可。
      • 但是存在一个问题,下图左边的时候,我们到底认为这个节点的val是多少。如果认为是1,则再次递归到上面时(下图右侧),黄色,橙色,绿色,蓝色的val都是1,那么他们应该是合并成一个,全都是1。但是其实不能进行合并。
      • 在这里插入图片描述
      • 所以,我们要先判断下面的四个子节点是不是全是叶子节点,如果全是叶子,那么就保证了里面的所有的val都是一样的。并且这四个的val全是一样的,那么我们就合并成一个叶子节点。否则,下面的叶子节点不能进行合并,所以本节点不是叶子节点。
  • 技巧:就是用到了分治,只不过这里在合并的时候,需要两步的判断。

java代码——代码行相对长一点

class Solution {
    public Node construct(int[][] grid) {
        // 这个题其实就是典型的分治算法,先写分治的框架
        int n = grid.length - 1;
        return getAns(grid, 0, n, 0, n);
    }


    private Node getAns(int[][] grid, int startHang, int endHang, int startLie, int endLie) {
        if (startHang == endHang) {// 只剩下一个单元格了
            return new Node(grid[startHang][endLie] == 1, true);
        }
        int len = (endHang - startHang) / 2;
        // 下面从start-mid,end-mid
        Node topLeft = getAns(grid, startHang, startHang + len, startLie, startLie + len);
        Node bottomLeft = getAns(grid, endHang - len, endHang, startLie, startLie + len);
        Node topRight = getAns(grid, startHang, startHang + len, endLie - len, endLie);
        Node bottomRight = getAns(grid, endHang - len, endHang, endLie - len, endLie);
        Node ans;
        if (topLeft.isLeaf && bottomLeft.isLeaf && topRight.isLeaf && bottomRight.isLeaf) {// 下面全是叶子,
            if (topLeft.val == bottomLeft.val
                    && topLeft.val == topRight.val
                    && topLeft.val == bottomRight.val) {// val还一样,下面的叶子不要了,当前是叶子,也就是进行叶子节点的合并
                ans = new Node(topLeft.val, true);
            } else {// 值不一样,表示当前不是叶子
                ans = new Node(topLeft.val, false, topLeft, topRight, bottomLeft, bottomRight);
            }
        } else {// 有叶子,也有非叶子,则当前不是叶子
            ans = new Node(topLeft.val, false, topLeft, topRight, bottomLeft, bottomRight);
        }
        return ans;
    }
}

java代码——代码行相对短一点

class Solution {
    public Node construct(int[][] grid) {
        // 这个题其实就是典型的分治算法,先写分治的框架
        int n = grid.length - 1;
        return getAns(grid, 0, n, 0, n);
    }


    private Node getAns(int[][] grid, int startHang, int endHang, int startLie, int endLie) {
        if (startHang == endHang) {// 只剩下一个单元格了
            return new Node(grid[startHang][endLie] == 1, true);
        }
        int len = (endHang - startHang) / 2;
        // 下面从start-mid,end-mid
        Node topLeft = getAns(grid, startHang, startHang + len, startLie, startLie + len);
        Node bottomLeft = getAns(grid, endHang - len, endHang, startLie, startLie + len);
        Node topRight = getAns(grid, startHang, startHang + len, endLie - len, endLie);
        Node bottomRight = getAns(grid, endHang - len, endHang, endLie - len, endLie);
        if (topLeft.isLeaf && bottomLeft.isLeaf && topRight.isLeaf && bottomRight.isLeaf) {// 下面全是叶子,
            if (topLeft.val == bottomLeft.val
                    && topLeft.val == topRight.val
                    && topLeft.val == bottomRight.val) {// val还一样,下面的叶子不要了,当前是叶子,也就是进行叶子节点的合并
                return new Node(topLeft.val, true);
            }
        }
        return new Node(topLeft.val, false, topLeft, topRight, bottomLeft, bottomRight);
    }
}
  • 总结:题目有点绕,不太好理解,并且这里的判断关系,也相对复杂,不过还是挺有意思的。
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加:2022-05-01 15:57:51  更:2022-05-01 16:00:11 
 
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