STL സെറ്റ് ഉപയോഗിച്ച് ബൈനറി ട്രീ ടു ബൈനറി തിരയൽ ട്രീ പരിവർത്തനം


വൈഷമ്യ നില മീഡിയം
പതിവായി ചോദിക്കുന്നു ആമസോൺ Coursera ഗൂഗിൾ തീർച്ചയായും മൈക്രോസോഫ്റ്റ് OYO മുറികൾ
ബൈനറി തിരയൽ മരം ബൈനറി ട്രീ വൃക്ഷം

പ്രശ്നം പ്രസ്താവന

ഞങ്ങൾക്ക് ഒരു നൽകിയിട്ടുണ്ട് ബൈനറി ട്രീ ഞങ്ങൾ അതിനെ ഒരു ആക്കി മാറ്റേണ്ടതുണ്ട് ബൈനറി തിരയൽ ട്രീ. “ബൈനറി ട്രീ ടു ബൈനറി സെർച്ച് ട്രീ കൺ‌വേർ‌ഷൻ എസ്ടി‌എൽ സെറ്റ് ഉപയോഗിച്ച്” എസ്‌ടി‌എൽ സെറ്റ് ഉപയോഗിച്ച് പരിവർത്തനം ചെയ്യാൻ ആവശ്യപ്പെടുന്നു. ഞങ്ങൾ ഇതിനകം ചർച്ചചെയ്തു ബൈനറി ട്രീയെ ജിഎസ്ടി ആക്കി മാറ്റുന്നു എന്നാൽ സെറ്റ് ഉപയോഗിച്ച് പരിവർത്തനത്തെക്കുറിച്ച് ഞങ്ങൾ ചർച്ച ചെയ്തില്ല. പരിവർത്തനം ചെയ്യുമ്പോൾ പരിശോധിക്കേണ്ട ഒരു കാര്യം യഥാർത്ഥ വൃക്ഷത്തിന്റെ ഘടന അതേപടി നിലനിൽക്കണം എന്നതാണ്.

ഉദാഹരണം

ഇൻപുട്ട്

ഔട്ട്പുട്ട്

STL സെറ്റ് ഉപയോഗിച്ച് ബൈനറി ട്രീ ടു ബൈനറി തിരയൽ ട്രീ പരിവർത്തനം

 

സെറ്റ് ഉപയോഗിച്ച് ബൈനറി ട്രീയെ ജിഎസ്ടിയിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള സമീപനം

ബൈനറി ട്രീയെ ബൈനറി തിരയൽ ട്രീയിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നത് ഞങ്ങൾ ഇതിനകം ചർച്ചചെയ്തിട്ടുണ്ട്, എന്നാൽ ഇവിടെ ഞങ്ങൾ ഒരു ഇൻബിൽറ്റ് എസ്ടിഎൽ സെറ്റ് ഉപയോഗിക്കും. അതിനാൽ ആദ്യം ഒരു സമീകൃത ബൈനറി തിരയൽ ട്രീ നിർമ്മിക്കുക എന്നതാണ് AVL ട്രീ അല്ലെങ്കിൽ റെഡ്-ബ്ലാക്ക് വൃക്ഷം. തുടർന്ന് ഞങ്ങൾ പുതുതായി സൃഷ്ടിച്ച വൃക്ഷത്തിന്റെ ഒരു ഇൻ‌ഡോർ‌ഡർ‌ ട്രാവെർ‌സൽ‌ ചെയ്യുകയും ഉള്ളടക്കങ്ങൾ‌ യഥാർത്ഥ ട്രീയിലേക്ക്‌ സമാനമായ ഇൻ‌ഡോർ‌ഡർ‌ രീതിയിൽ പകർ‌ത്തുകയും ചെയ്യുന്നു.

മുകളിൽ ചർച്ച ചെയ്ത സമീപനത്തിന് അനാവശ്യമായ സ്വയം ബാലൻസിംഗ് ബൈനറി ട്രീ സൃഷ്ടിക്കേണ്ടതുണ്ട്. അതിനാൽ ഇത് ഒഴിവാക്കാൻ ഞങ്ങൾ ഒരു അറേ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സമീപനത്തെക്കുറിച്ച് ചർച്ച ചെയ്തു. ആ സമീപനത്തിൽ, ഞങ്ങൾ ആദ്യം ചെയ്തത് a ട്രാവെർസൽ മൂന്നിൽ എന്നിട്ട് അറേ അടുക്കി. വീണ്ടും ഒരു ഇൻ‌ഓർ‌ഡർ‌ ട്രാവെർ‌സൽ‌ ഉപയോഗിച്ച്, പ്രാരംഭ ട്രീയിലെ ഘടകങ്ങൾ‌ ഞങ്ങൾ‌ മാറ്റിസ്ഥാപിച്ചു.

ഈ സമീപനത്തിൽ‌, ഞങ്ങൾ‌ ഒരു ശ്രേണി സൃഷ്‌ടിച്ച് അടുക്കുകയില്ല. ഘടകത്തെ ഒരു അടുക്കിയ രീതിയിൽ സൂക്ഷിക്കുന്ന ഒരു സെറ്റ് ഞങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കും. അങ്ങനെ ഞങ്ങൾ വൃക്ഷത്തിലൂടെ സഞ്ചരിച്ച് മൂലകം തിരുകുന്നത് തുടരും ഗണം. അതിനുശേഷം, നൽകിയ ട്രീയിലെ ഘടകങ്ങൾ ഞങ്ങൾ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കും.

കോഡ്

സെറ്റ് ഉപയോഗിച്ച് ബൈനറി ട്രീയെ ജിഎസ്ടിയിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള സി ++ കോഡ്

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

// defines the structure of a tree node
struct node{
    int data;
    node* left;
    node* right;
};

// inserts the given tree elements into the set
void insertIntoSet(node* root, set<int> &treeSet){
    if(root){
        insertIntoSet(root->left, treeSet);
        treeSet.insert(root->data);
        insertIntoSet(root->right, treeSet);
    }
}

// replace the elements of the initial tree
// with elements in treeSet in in-order fashion
void modifyBinaryTreeIntoBST(node* root, set<int> &treeSet)
{
    if(root){
        modifyBinaryTreeIntoBST(root->left, treeSet);
        root->data = *(treeSet.begin());
        treeSet.erase(treeSet.begin());
        modifyBinaryTreeIntoBST(root->right, treeSet);
    }
}

// Converts Binary tree to BST
void binaryTreeToBST(node* root)
{
    set<int> treeSet;
    // first fill the set
    insertIntoSet(root, treeSet);
    // then replace the elements in initial tree
    modifyBinaryTreeIntoBST(root, treeSet);
}

// creates and returns a new node with supplied node value
node* create(int data){
    node *tmp = new node();
    tmp->data = data;
    tmp->left = tmp->right = NULL;
    return tmp;
}

// simple in-order traversal
void inorder(node *root){
    if(root){
        inorder(root->left);
        cout<<root->data;
        inorder(root->right);
    }
}

int main()
{
    // constructing a binary tree
    // same as shown above
    node *root = create(1);
    root->right = create(2);
    root->right->left = create(4);
    root->right->left->left = create(5);
    root->right->left->right = create(3);

    cout<<"Inorder Traversal of given binary tree"<<endl;
    inorder(root);cout<<endl;
    binaryTreeToBST(root);
    cout<<"Inorder Traversal of modified tree\n";
    inorder(root);
}
Inorder Traversal of given binary tree
15432
Inorder Traversal of modified tree
12345

സെറ്റ് ഉപയോഗിച്ച് ബൈനറി ട്രീയെ ജിഎസ്ടിയിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ജാവ കോഡ്

import java.util.*;
import java.lang.*;
import java.io.*;
 
class node{
  int data;
  node left;
  node right;
}
 
class Tree{
  // creates and returns a new node with supplied node value
  static node create(int data){
    node tmp = new node();
    tmp.data = data;
    tmp.left = null;
    tmp.right = null;
    return tmp;
  }

  // inserts the given tree elements into the set
  static void insertIntoSet(node root, TreeSet<Integer> treeSet){
    if(root != null){
      insertIntoSet(root.left, treeSet);
      treeSet.add(root.data);
      insertIntoSet(root.right, treeSet);
    }
  }

  // replace the elements of the initial tree
  // with elements in treeSet in in-order fashion
  static void modifyBinaryTreeIntoBST(node root, TreeSet<Integer> treeSet)
  {
    if(root != null){
      modifyBinaryTreeIntoBST(root.left, treeSet);
      root.data = treeSet.pollFirst();
      modifyBinaryTreeIntoBST(root.right, treeSet);
    }
  }

  // Converts Binary tree to BST
  static void binaryTreeToBST(node root)
  {
    TreeSet<Integer> treeSet = new TreeSet<>();
    // first fill the set
    insertIntoSet(root, treeSet);
    // then replace the elements in initial tree
    modifyBinaryTreeIntoBST(root, treeSet);
  }

  // simple in-order traversal
  static void inorder(node root){
    if(root != null){
      inorder(root.left);
      System.out.print(root.data);
      inorder(root.right);
    }
  }

  public static void main(String[] args)
  {
    // constructing a binary tree
    // same as shown above
    node root = create(1);
    root.right = create(2);
    root.right.left = create(4);
    root.right.left.left = create(5);
    root.right.left.right = create(3);

    System.out.println("Inorder Traversal of given binary tree");
    inorder(root);
    System.out.println();
    binaryTreeToBST(root);
    System.out.println("Inorder Traversal of modified tree");
    inorder(root);
  }
}
Inorder Traversal of given binary tree
15432
Inorder Traversal of modified tree
12345

സങ്കീർണ്ണത വിശകലനം

സമയ സങ്കീർണ്ണത

O (N ലോഗ് N),  ഇവിടെ N എന്നത് വൃക്ഷത്തിലെ മൂലകങ്ങളുടെ എണ്ണമാണ്. സെറ്റ് കാരണം ഇവിടെ ലോഗരിഥമിക് ഘടകം വന്നു. ഡാറ്റാ ഘടന സജ്ജീകരിക്കുന്നതിന് ഒരു ഘടകം ചേർക്കാനും തിരയാനും ഇല്ലാതാക്കാനും ലോഗ് എൻ സമയം ആവശ്യമാണ്.

ബഹിരാകാശ സങ്കീർണ്ണത

O (N), ഇവിടെ ഞങ്ങൾ സെറ്റിൽ നോഡുകൾ സംഭരിക്കുന്നതിന് അധിക സ്ഥലം ഉപയോഗിച്ചു. അങ്ങനെ പരിവർത്തനത്തിനായുള്ള അൽ‌ഗോരിതം തന്നെ ലീനിയർ സ്പേസ് സങ്കീർണ്ണതയും പ്രോഗ്രാമിന് മൊത്തത്തിൽ ലീനിയർ സ്പേസ് സങ്കീർണ്ണതയും ഉണ്ട്.