बायनरी ट्री टू बायनरी सर्च ट्री रुपांतरण एसटीएल सेटचा वापर करुन


अडचण पातळी मध्यम
वारंवार विचारले ऍमेझॉन Coursera Google खरंच मायक्रोसॉफ्ट ओयओ रूम्स
बायनरी शोध वृक्ष बायनरी ट्री झाड

समस्या विधान

आम्हाला एक दिले जाते बायनरी ट्री आणि आपल्याला त्याचे a मध्ये रूपांतरित करणे आवश्यक आहे बायनरी शोध वृक्ष. “एसटीएल सेट वापरुन बायनरी ट्री टू बायनरी सर्च ट्री कन्वर्जन” ही समस्या एसटीएल सेटचा वापर करून रूपांतरण करण्यास सांगते. आम्ही आधीच चर्चा केली आहे बायनरी ट्रीचे बीएसटी मध्ये रूपांतर परंतु आम्ही सेट वापरुन रुपांतरणाविषयी चर्चा केली नव्हती. रूपांतरण करताना ज्या गोष्टीची तपासणी करणे आवश्यक आहे ती म्हणजे मूळ झाडाची रचना समान असणे आवश्यक आहे.

उदाहरण

इनपुट

उत्पादन

बायनरी ट्री टू बायनरी सर्च ट्री रुपांतरण एसटीएल सेटचा वापर करुन

 

सेटचा वापर करून बायनरी ट्रीचे बीएसटीमध्ये रूपांतर करण्याचा दृष्टीकोन

आम्ही बायनरी ट्रीचे बायनरी सर्च ट्रीमध्ये रूपांतर करण्याविषयी चर्चा केली आहे, परंतु येथे आम्ही इनबिल्ट एसटीएल सेट वापरणार आहोत. तर त्यातील एक म्हणजे संतुलित बायनरी शोध वृक्ष प्रथम तयार करणे एव्हीएल ट्री किंवा रेड-ब्लॅक झाड. आणि नंतर आम्ही नव्याने तयार केलेल्या झाडाची एक आंतरगामी ट्रॅव्हर्सल करतो आणि त्याच झाडाच्या अंतर्भूत शैलीमध्ये सामग्री परत मूळ झाडावर कॉपी करतो.

वर चर्चा केलेल्या दृष्टिकोनासाठी अनावश्यक सेल्फ-बॅलेन्सिंग बायनरी ट्री तयार करणे आवश्यक आहे. हे टाळण्यासाठी आम्ही अ‍ॅरे-आधारित पध्दतीबद्दल चर्चा केली. त्या दृष्टीकोनातून आम्ही प्रथम ए आडवा तीन पैकी अ‍ॅरेची क्रमवारी लावली. पुन्हा एका आतील ट्रॅव्हर्सलसह आम्ही प्रारंभिक झाडामधील घटक पुनर्स्थित केले.

या दृष्टिकोनातून आपण अ‍ॅरे तयार करणार नाही तर त्यास सॉर्ट करू. आम्ही घटकांचा क्रमवारी लावलेल्या सेटमध्ये वापर करू. अशाप्रकारे आपण झाडाला ओलांडू आणि त्यामध्ये घटक घालू संच. त्यानंतर आम्ही दिलेल्या झाडामधील घटक बदलू.

कोड

सेट वापरुन बायनरी ट्रीला बीएसटी मध्ये रूपांतरित करण्यासाठी सी ++ कोड

#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

सेट वापरुन बायनरी ट्रीला बीएसटी मध्ये रूपांतरित करण्यासाठी जावा कोड

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

गुंतागुंत विश्लेषण

वेळ कॉम्प्लेक्सिटी

ओ (एन लॉग एन),  जेथे एन ही झाडामधील घटकांची संख्या आहे. येथे लॉगरिथमिक घटक सेटमुळे आला. डेटा संरचनेत घटक समाविष्ट करण्यासाठी, शोधण्यासाठी आणि हटविण्यासाठी लॉग एन वेळेची आवश्यकता असते.

स्पेस कॉम्प्लेक्सिटी

ओ (एन)येथे आम्ही सेटमध्ये नोड्स साठवण्यासाठी अतिरिक्त जागा वापरली आहे. म्हणूनच रूपांतरणातील अल्गोरिदम स्वतःच रेषात्मक अवकाश जटिलता आहे आणि संपूर्ण प्रोग्राममध्ये रेषीय अवकाश जटिलता देखील आहे.