बाइनरी रूखमा बाइनरी खोज रूख रूपान्तरण STL सेट प्रयोग गरेर


कठिनाई तह मध्यम
बारम्बार सोधिन्छ अमेजन Coursera गुगल वास्तवमा माइक्रोसफ्ट OYO कोठा
बाइनरी खोज रूख बाइनरी रूख ट्री

समस्या वक्तव्य

हामीलाई दिइएको छ बाइनरी रूख र हामीले यसलाई a मा परिवर्तन गर्नु आवश्यक छ बाइनरी खोज रूख। समस्या "बाइनरी ट्रीलाई बाइनरी खोज ट्री रूपान्तरणको STL सेट प्रयोग गरेर" ले STL सेट प्रयोग गरेर रूपान्तरण गर्न सोध्छ। हामीले छलफल गरिसकेका छौं बाइनरी रूखलाई BST मा रूपान्तरण गर्दै तर हामीले सेट प्रयोग गरेर रूपान्तरणको बारेमा छलफल गरेका थिएनौं। रूपान्तरणको बेला एउटा चीज जसलाई जाँच गर्नु आवश्यक पर्दछ कि त्यो मूल रूखको संरचना उस्तै रहनु पर्छ।

उदाहरणका

आगत

उत्पादन

बाइनरी रूखमा बाइनरी खोज रूख रूपान्तरण STL सेट प्रयोग गरेर

 

सेट प्रयोग गरी बाइनरी ट्रीलाई BST मा रूपान्तरण गर्नका लागि दृष्टिकोण

हामीले बाइनरी रूखलाई बाइनरी खोज रूखमा रूपान्तरण गर्न पहिले नै छलफल गरिसकेका छौं, तर यहाँ हामी इनबिल्ट एसटीएल सेट प्रयोग गर्नेछौं। त्यसमध्ये एउटा तरिका हो कि पहिले सन्तुलित बाइनरी खोज ट्री निर्माण गर्नु जुन एक हो AVL रूख वा रातो कालो रूख र त्यसपछि हामी भर्खरै सिर्जना गरिएको रूखको एक आन्तरिक ट्र्याभर्सल गर्छौं र सामग्रीहरू मूल रूखमा फिर्ता समान प्रतिलिपि बनाउँदछौं।

माथि छलफल गरिएको दृष्टिकोणलाई अनावश्यक आत्म-सन्तुलन बाइनरी रूखको सिर्जना आवश्यक छ। यसबाट बच्नका लागि हामीले एर्रे-आधारित दृष्टिकोणमा छलफल गर्‍यौं। त्यो दृष्टिकोणमा, हामीले पहिले a गर्यौं traversal तीन मध्ये र त्यसपछि एर्रे क्रमबद्ध। फेरि एक inorder traversal संग, हामी प्रारम्भिक रूख मा तत्वहरु प्रतिस्थापित।

यस दृष्टिकोणमा, हामी एर्रे सिर्जना गर्दैनौं र यसलाई क्रमबद्ध गर्ने छैनौं। हामी एक सेट प्रयोग गर्दछौं जसले तत्वलाई क्रमबद्ध गरिएको फेसनमा राख्छ। यसैले हामी रूखलाई ट्र्यावर्स गर्नेछौं र एलिमेन्ट राख्दछौं सेट। पछि, हामी दिईएको रूखमा एलिमेन्टहरू बदल्नेछौं।

कोड

C ++ कोड बाइनरी ट्रीलाई BST मा सेट प्रयोग गरी रूपान्तरण गर्न

#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

जाभा कोड सेट प्रयोग गरी बाइनरी ट्रीलाई BST मा रूपान्तरण गर्न

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

जटिलता विश्लेषण

समय जटिलता

O (N log N),  जहाँ N रूखमा भएका तत्वहरूको संख्या हो। यहाँ लगारिथमिक कारक सेटको कारण आयो। सेट डेटा संरचना को लागी N N समय सम्मिलित गर्न, खोज्न, र एक तत्व मेटाउन आवश्यक पर्दछ।

ठाउँ जटिलता

O (N)यहाँ सेटमा नोडहरू भण्डार गर्न हामीले अतिरिक्त ठाउँ प्रयोग गरेका छौं। यसैले रूपान्तरणको लागि एल्गोरिथ्म आफैंमा रेखांकन अन्तरिक्ष जटिलता हुन्छ र पूरै कार्यक्रममा पनि रैखिक अन्तरिक्ष जटिलता हुन्छ।