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[数据结构与算法]?力扣解法汇总427-建立四叉树

?目录链接:

力扣编程题-解法汇总_分享+记录-CSDN博客

GitHub同步刷题项目:

GitHub - September26/java-algorithms: 算法题汇总,包含牛客,leetCode,lintCode等网站题目的解法和代码,以及完整的mode类,甚至链表代码生成工具都有提供。

原题链接:力扣


描述:

给你一个 n * n 矩阵 grid ,矩阵由若干 0 和 1 组成。请你用四叉树表示该矩阵 grid 。

你需要返回能表示矩阵的 四叉树 的根结点。

注意,当 isLeaf 为 False 时,你可以把 True 或者 False 赋值给节点,两种值都会被判题机制 接受 。

四叉树数据结构中,每个内部节点只有四个子节点。此外,每个节点都有两个属性:

val:储存叶子结点所代表的区域的值。1 对应 True,0 对应 False;
isLeaf: 当这个节点是一个叶子结点时为 True,如果它有 4 个子节点则为 False 。
class Node {
? ? public boolean val;
????public boolean isLeaf;
????public Node topLeft;
????public Node topRight;
????public Node bottomLeft;
????public Node bottomRight;
}
我们可以按以下步骤为二维区域构建四叉树:

如果当前网格的值相同(即,全为 0 或者全为 1),将 isLeaf 设为 True ,将 val 设为网格相应的值,并将四个子节点都设为 Null 然后停止。
如果当前网格的值不同,将 isLeaf 设为 False, 将 val 设为任意值,然后如下图所示,将当前网格划分为四个子网格。
使用适当的子网格递归每个子节点。


如果你想了解更多关于四叉树的内容,可以参考 wiki 。

四叉树格式:

输出为使用层序遍历后四叉树的序列化形式,其中 null 表示路径终止符,其下面不存在节点。

它与二叉树的序列化非常相似。唯一的区别是节点以列表形式表示 [isLeaf, val] 。

如果 isLeaf 或者 val 的值为 True ,则表示它在列表?[isLeaf, val] 中的值为 1 ;如果 isLeaf 或者 val 的值为 False ,则表示值为 0 。

示例 1:

输入:grid = [[0,1],[1,0]]
输出:[[0,1],[1,0],[1,1],[1,1],[1,0]]
解释:此示例的解释如下:
请注意,在下面四叉树的图示中,0 表示 false,1 表示 True 。

示例 2:

输入:grid = [[1,1,1,1,0,0,0,0],[1,1,1,1,0,0,0,0],[1,1,1,1,1,1,1,1],[1,1,1,1,1,1,1,1],[1,1,1,1,0,0,0,0],[1,1,1,1,0,0,0,0],[1,1,1,1,0,0,0,0],[1,1,1,1,0,0,0,0]]
输出:[[0,1],[1,1],[0,1],[1,1],[1,0],null,null,null,null,[1,0],[1,0],[1,1],[1,1]]
解释:网格中的所有值都不相同。我们将网格划分为四个子网格。
topLeft,bottomLeft 和 bottomRight 均具有相同的值。
topRight 具有不同的值,因此我们将其再分为 4 个子网格,这样每个子网格都具有相同的值。
解释如下图所示:

示例 3:

输入:grid = [[1,1],[1,1]]
输出:[[1,1]]
示例 4:

输入:grid = [[0]]
输出:[[1,0]]
示例 5:

输入:grid = [[1,1,0,0],[1,1,0,0],[0,0,1,1],[0,0,1,1]]
输出:[[0,1],[1,1],[1,0],[1,0],[1,1]]
?

提示:

n == grid.length == grid[i].length
n == 2^x 其中 0 <= x <= 6

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/construct-quad-tree
著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权,非商业转载请注明出处。

解题思路:

* 解题思路:
* 构造一个递归的方法,输入参数为数组和范围。
* 在这个递归方法中,如果值全部相同,则返回一个Node节点的isLeaf=true。
* 否则递归调用四次,分别求左上,右上,左下,右下四个范围的Node值。

代码:

public class Solution427 {

    public Node construct(int[][] grid) {
        Node construct = construct(grid, 0, grid[0].length, 0, grid.length);
        return construct;
    }

    public Node construct(int[][] grid, int startX, int endX, int startY, int endY) {

        //是否值相同
        boolean isEqual = true;
        int value = -1;
        flag:
        for (int y = startY; y < endY; y++) {
            for (int x = startX; x < endX; x++) {
                if (value == -1) {
                    value = grid[y][x];
                    continue;
                }
                if (value == grid[y][x]) {
                    continue;
                }
                isEqual = false;
                break flag;
            }
        }
        Node node = new Node();
        if (isEqual) {
            node.val = value == 1;
            node.isLeaf = true;
            return node;
        }
        node.val = false;
        node.isLeaf = false;
        int middleX = startX + (endX - startX) / 2;
        int mideleY = startY + (endY - startY) / 2;
        node.topLeft = construct(grid, startX, middleX, startY, mideleY);
        node.topRight = construct(grid, middleX, endX, startY, mideleY);
        node.bottomLeft = construct(grid, startX, middleX, mideleY, endY);
        node.bottomRight = construct(grid, middleX, endX, mideleY, endY);

        return node;
    }

    static class Node {
        public boolean val;
        public boolean isLeaf;
        public Node topLeft;
        public Node topRight;
        public Node bottomLeft;
        public Node bottomRight;


        public Node() {
            this.val = false;
            this.isLeaf = false;
            this.topLeft = null;
            this.topRight = null;
            this.bottomLeft = null;
            this.bottomRight = null;
        }

        public Node(boolean val, boolean isLeaf) {
            this.val = val;
            this.isLeaf = isLeaf;
            this.topLeft = null;
            this.topRight = null;
            this.bottomLeft = null;
            this.bottomRight = null;
        }

        public Node(boolean val, boolean isLeaf, Node topLeft, Node topRight, Node bottomLeft, Node bottomRight) {
            this.val = val;
            this.isLeaf = isLeaf;
            this.topLeft = topLeft;
            this.topRight = topRight;
            this.bottomLeft = bottomLeft;
            this.bottomRight = bottomRight;
        }
    }
}

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加:2022-05-03 09:27:13  更:2022-05-03 09:27:47 
 
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