अनियमित पोइन्टर्सको साथ बाइनरी रूख क्लोन गर्नुहोस्  


कठिनाई तह हार्ड
बारम्बार सोधिन्छ समग्र अमेजन सिस्को तथ्य कट्टरपन्थी गुगल माइक्रोसफ्ट ओपेरा Snapchat
हैश ट्री

समस्या वक्तव्य  

तपाईंलाई पूर्ण दिइयो बाइनरी रूख केहि अनियमित पोइन्टर्सको साथ। र्यान्डम पोइन्टर्स नोडहरूलाई जनाउँदछ जुन हरेक नोडले यसको बाँया र दायाँ बच्चा बाहेक अन्यतिर औंल्याउँछ। त्यसो भए, यसले साधारण बाइनरी रूखमा नोडको मानक संरचना परिवर्तन गर्दछ। अब बाइनरी रूखको नोडले डाटालाई हालको नोड र पोइन्टरमा बाँया, दायाँ, र अनियमित पोइन्टरमा भण्डारण गर्दछ। त्यसो भए अब हामी के गर्न जान्छौं समस्याले के सोध्छ? समस्या "अनियमित सters्केतकको साथ बाइनरी रूख क्लोन गर्नुहोस्" नयाँ बाइनरी रूख सिर्जना गर्न सोध्छ जुन दिइएको सुरुको रूखको सटीक प्रतिलिपि हो। त्यसोभए नयाँ सिर्जना गरिएको रूखमा यदि हामीले एउटा नोडलाई छान्छौं भने यसको बायाँ, दायाँ, र अनियमित पोइन्टरले यो नयाँ रूखको नोडहरूलाई जनाउँछ जुन मौलिक रूखमा नोडहरूसँग मिल्दोजुल्दो छ।

उदाहरणका  

आगत

अनियमित पोइन्टर्सको साथ बाइनरी रूख क्लोन गर्नुहोस्पिन

Inorder traversal of original binary tree is [current node data, random pointer data]:
[1 2], [2 7], [3 9], [5 1], [7 1], [9 5],

Inorder traversal of cloned binary tree is[current node data, random pointer data]:
[1 2], [2 7], [3 9], [5 1], [7 1], [9 5],

स्पष्टीकरण

बाइनरी रूखको बायाँ र दायाँ नोडहरू प्रत्येक नोडको बायाँ र दायाँमा सामान्य रूपमा देखाइन्छ। र सबै पोइन्टरहरू अन्य बाँया र दायाँ सूचक अनियमित पोइन्टरहरू हुन्। केहि किनारहरूमा डबल तीरहरू छन् (त्यो दुबै दिशा निर्देशन गर्दै)। नोडको कुनै पनि अभिभावकको लागि दिशा सूचित गर्दछ जुन नोडसँग अभिभावकमा एक यादृच्छिक सूचक हुन्छ। आउटपुट [वर्तमान नोड डाटा / अनियमित नोड डाटा] ढाँचामा दिइन्छ।

पनि हेर्नुहोस्
बाइनरी खोज ट्री पुन: प्राप्ति गर्नुहोस्

ह्याशिंग दृष्टिकोण  

त्यसोभए, हामीलाई थाहा छ कि हामीले नयाँ रूख सिर्जना गर्नु आवश्यक छ जुन आरम्भिक रूखको वास्तविक प्रतिलिपि हो। हामी ईन्डर ट्रभर्सल चलाउन र एउटा प्रतिलिपि निर्माण गर्न सक्दछौं। तर हामी अनियमित पोइन्टर्सको साथ समस्याहरूको सामना गर्नेछौं किनकि केहि नोडहरू नोडहरूमा पोइन्ट गर्दैछन् जुन अझै निर्माण गरिएको छैन। यस त्रुटिबाट छुटकारा पाउन। हामी पहिले नयाँ रूख बनाउनेछौं। त्यसो भए a हशम्याप जसले नयाँ नोडको ठेगाना मूल रूखमा प्रत्येक नोडसँग सम्बन्धित छ। त्यसोभए हामी फेरि एक आन्तरिक ट्राभर्सल चलाउँछौं र नयाँ रूखको नडहरू (जुन ह्यासम्यापमा मानको रूपमा भण्डारण गरिएका छन्) का लागि अनियमित पोइन्टर्स बनाउँदछौं।

दक्ष दृष्टिकोण  

माथिको दृष्टिकोणमा, हामीले एउटा राख्नुपर्‍यो हशम्याप जसले मूल रूखमा प्रत्येक नोडसँग सम्बन्धित क्लोन नोड ठेगाना भण्डारण गर्दछ। त्यसोभए त्यसो गर्नुको सट्टा हामी क्लोन गर्नका लागि केहि गर्ने छौं लिंक गरिएको सूची अनियमित पोइन्टर्सको साथ। हामी बायाँ बच्चा र मूल रूखमा सम्बन्धित नोडको बीचमा नयाँ सिर्जना गरिएका नोडहरू धक्का दिन्छौं। अहिले सम्म हामीले सुरुको रूखको संरचना परिवर्तन गरेका छौं। यादृच्छिक सूचकहरू सेट गर्न हामी जान्दछौं कि नोडसँग सम्बन्धित नयाँ नोड सधैं यसको बायाँ बच्चा हुन्छ। यस प्रकार हामी केवल इनपुट रूखको नोडको बायाँ बच्चामा अनियमित सूचक सेट गर्दछौं। तर अझै हामीसंग एक ध्यान दिनुपर्दछ। हामीले प्रारम्भिक र क्लोन रूखको नोडहरूको बायाँ बच्चा पुनर्स्थापित गर्न आवश्यक छ। एकचोटि त्यो गरिसकेपछि हामीले अनियमित पोइन्डरहरूको साथ बाइनरी ट्री क्लोन गर्यौं।

कोड  

C ++ कोड रन्डम पोइन्टर्सको साथ बाइनरी रूख क्लोन गर्न

#include <iostream>
using namespace std;

struct node{
    int data;
  node *left, *right, *random;
};

node* create(int data){
  node* tmp = new node();
  tmp->data = data;
  tmp->left = tmp->right = tmp->random = NULL;
}

// print inorder traversal of the given tree in [node, random node] format
void inorder(node* root)
{
  if(root == NULL)
    return;
  // print inorder traversal of left tree
  inorder(root->left);
  // print in [current node, random node] format
  cout << "[" << root->data << " ";
  if (root->random == NULL)
    cout << "NULL], ";
  else
    cout << root->random->data << "], ";
  // print inorder traversal of right tree
  inorder(root->right);
}

// insert clone nodes between the original node and its left child
node* insertCloneNode(node* originalNode)
{
  if (originalNode == NULL)
    return NULL;

  node* left = originalNode->left;
  originalNode->left = create(originalNode->data);
  originalNode->left->left = left;
  if(left != NULL)
    left->left = insertCloneNode(left);

  originalNode->left->right = insertCloneNode(originalNode->right);
  return originalNode->left;
}

// sets the random pointers in clone tree
void setRandomNode(node* originalNode, node* cloneNode)
{
  if (originalNode == NULL)
    return;
  if(originalNode->random != NULL)
    cloneNode->random = originalNode->random->left;
  else
    cloneNode->random = NULL;

  if(originalNode->left != NULL && cloneNode->left != NULL)
    setRandomNode(originalNode->left->left, cloneNode->left->left);
  setRandomNode(originalNode->right, cloneNode->right);
}

// after all the work restore the left pointers in original and clone tree
void restoreTreeLeftNode(node* originalNode, node* cloneNode)
{
  if (originalNode == NULL)
    return;
  if (cloneNode->left != NULL)
  {
    node* cloneLeft = cloneNode->left->left;
    originalNode->left = originalNode->left->left;
    cloneNode->left = cloneLeft;
  }
  else
    originalNode->left = NULL;

  restoreTreeLeftNode(originalNode->left, cloneNode->left);
  restoreTreeLeftNode(originalNode->right, cloneNode->right);
}

// constructs the new clone tree
node* cloneTree(node* originalNode)
{
  if (originalNode == NULL)
    return NULL;
  node* cloneNode = insertCloneNode(originalNode);
  setRandomNode(originalNode, cloneNode);
  restoreTreeLeftNode(originalNode, cloneNode);
  return cloneNode;
}


int main()
{
  node *root = create(3);
  node* two = create(2);
  node* one = create(1);
  node* seven = create(7);
  node* five = create(5);
  node* nine = create(9);

  root->left = two;
  root->left->left = one;
  root->right = seven;
  root->right->left = five;
  root->right ->right = nine;

  root->random = nine;
  root->left->random = seven;
  root->left->left->random = two;
  root->right->random = one;
  root->right->left->random = one;
  root->right->right->random = five;

  cout << "Inorder traversal of original binary tree is [current node data, random pointer data]: \n";
  inorder(root);

  node *clone = cloneTree(root);

  cout << "\n\nInorder traversal of cloned binary tree is[current node data, random pointer data]: \n";
  inorder(clone);

  return 0;
}
Inorder traversal of original binary tree is [current node data, random pointer data]:
[1 2], [2 7], [3 9], [5 1], [7 1], [9 5],

Inorder traversal of cloned binary tree is[current node data, random pointer data]:
[1 2], [2 7], [3 9], [5 1], [7 1], [9 5],

जावा कोड रन्डम पोइन्टर्सको साथ बाइनरी रूख क्लोन गर्न

import java.util.*;
// Class that denotes a node of the tree
class node
{ 
    int data; 
    node left, right, random; 
 
    public node(int data) 
    { 
        this.data = data;
        left = right = random = null; 
    } 
}
 
class Tree 
{ 
    static node root;
  static node create(int data) {
    node tmp = new node(data);
    return tmp;
  }
  // print inorder traversal of the given tree in [node, random node] format
  static void inorder(node root){
    if(root != null){
      // print inorder traversal of left tree
      inorder(root.left);
      // print in [current node, random node] format
      System.out.print("[" + root.data + " ");
      if(root.random == null)
        System.out.print("null], ");
      else
        System.out.print(root.random.data +"], ");
      // print inorder traversal of right tree
      inorder(root.right);
    }
  }
 
  // insert clone nodes between the original node and its left child
  static node insertCloneNode(node originalNode) 
  { 
    if (originalNode == null) 
      return null; 
 
    node left = originalNode.left; 
    originalNode.left = create(originalNode.data); 
    originalNode.left.left = left; 
    if(left != null) 
      left.left = insertCloneNode(left); 
 
    originalNode.left.right = insertCloneNode(originalNode.right); 
    return originalNode.left; 
  } 
 
  // sets the random pointers in clone tree
  static void setRandomNode(node originalNode, node cloneNode) 
  { 
    if (originalNode != null){
      if(originalNode.random != null) 
        cloneNode.random = originalNode.random.left; 
      else
        cloneNode.random = null; 
 
      if(originalNode.left != null && cloneNode.left != null) 
        setRandomNode(originalNode.left.left, cloneNode.left.left); 
      setRandomNode(originalNode.right, cloneNode.right); 
    }
  } 
 
  // after all the work restore the left pointers in original and clone tree
  static void restoreTreeLeftNode(node originalNode, node cloneNode) 
  { 
    if (originalNode != null) {
      if (cloneNode.left != null) 
      { 
        node cloneLeft = cloneNode.left.left; 
        originalNode.left = originalNode.left.left; 
        cloneNode.left = cloneLeft; 
      } 
      else
        originalNode.left = null; 
 
      restoreTreeLeftNode(originalNode.left, cloneNode.left); 
      restoreTreeLeftNode(originalNode.right, cloneNode.right); 
    }
  } 
 
  // constructs the new clone tree
  static node cloneTree(node originalNode) 
  { 
    if (originalNode == null)
      return null;
    node cloneNode = insertCloneNode(originalNode); 
    setRandomNode(originalNode, cloneNode); 
    restoreTreeLeftNode(originalNode, cloneNode); 
    return cloneNode; 
  } 
 
  public static void main(String[] args) {
    node root = create(3);
    node two = create(2);
    node one = create(1);
    node seven = create(7);
    node five = create(5);
    node nine = create(9);
 
    root.left = two;
    root.left.left = one;
    root.right = seven;
    root.right.left = five;
    root.right .right = nine;
 
    root.random = nine;
    root.left.random = seven;
    root.left.left.random = two;
    root.right.random = one;
    root.right.left.random = one;
    root.right.right.random = five;
 
    System.out.print("Inorder traversal of original binary tree is[current node data, random pointer data]: \n");
    inorder(root);
 
    node clone = cloneTree(root);
 
    System.out.print("\n\nInorder traversal of cloned binary tree is[current node data, random pointer data]: \n");
    inorder(clone);
  }
}
Inorder traversal of original binary tree is[current node data, random pointer data]: 
[1 2], [2 7], [3 9], [5 1], [7 1], [9 5], 

Inorder traversal of cloned binary tree is[current node data, random pointer data]: 
[1 2], [2 7], [3 9], [5 1], [7 1], [9 5],

जटिलता विश्लेषण यादृच्छिक पोइन्टर्सको साथ बाइनरी रूख क्लोन गर्न  

समय जटिलता 

O (N), हामीले भर्खर बाइनरी रूखमा नोडहरू पार गरेका छौं, र त्यहाँ बाइनरी रूखमा N नोडहरू छन्। यस प्रकार समय जटिलता रैखिक छ।

पनि हेर्नुहोस्
जाँच गर्नुहोस् कि दुई बाइनरी ट्रीका सबै स्तरहरू एआग्रामहरू छन् कि छैनन्

ठाउँ जटिलता

O (१), किनकि हामीले कुनै जानकारी एर्रे वा नक्शामा भण्डार गरेका छैनौं। यसैले ठाउँ जटिलता स्थिर छ।