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📜  找到一个节点,使得从该节点到叶节点的所有路径都具有相同的颜色(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 14:54:35.434000             🧑  作者: Mango

寻找具有相同颜色路径的节点

在树结构中,我们可以寻找一个节点,使得从该节点到其每一个叶子节点的所有路径都具有相同的颜色。这是一个很有趣的问题,我们可以使用深度优先搜索或广度优先搜索来解决。

深度优先搜索实现

我们可以使用深度优先搜索算法来解决该问题。我们从根节点开始,对每个节点进行深度遍历,并计算从该节点到其每一个叶子节点的路径颜色是否相同。

具体实现步骤如下:

  1. 确定搜索起点

我们从根节点开始搜索,因为从其它节点开始搜索可能会导致路径颜色不相同的情况。

  1. 遍历节点

对于每个节点,我们通过递归调用深度优先搜索算法来遍历该节点的子节点。

  1. 计算路径颜色

在遍历每个节点的子节点之前,我们需要计算从该节点到其每一个叶子节点的路径颜色是否相同。我们可以使用一个哈希表来保存该节点到其每个叶子节点的路径颜色。

  1. 判断是否满足条件

对于每个节点,我们需要判断其到所有叶子节点的路径颜色是否相同。如果相同,说明该节点符合条件,我们将其保存到结果列表中。

代码实现如下:

def dfs(root):
    path_color = {}
    res = []

    def helper(node):
        if not node:
            return {}

        if not node.left and not node.right:
            path_color[node] = node.color
            return path_color

        left = helper(node.left)
        right = helper(node.right)

        # merge left and right path colors
        path_color.update(left)
        path_color.update(right)

        for k, v in path_color.items():
            if k == node or (k in left and k not in right) or (k in right and k not in left):
                continue

            if path_color[k] != node.color:
                return {}

        res.append(node)
        path_color[node] = node.color
        return path_color

    helper(root)
    return res
广度优先搜索实现

我们也可以使用广度优先搜索算法来解决该问题。我们从根节点开始,逐层遍历每个节点,并计算从该节点到其每一个叶子节点的路径颜色是否相同。

具体实现步骤如下:

  1. 确定搜索起点

我们从根节点开始搜索,因为从其它节点开始搜索可能会导致路径颜色不相同的情况。

  1. 遍历节点

对于每个节点,我们使用广度优先遍历算法来遍历该节点的子节点。

  1. 计算路径颜色

在遍历每个节点的子节点之前,我们需要计算从该节点到其每一个叶子节点的路径颜色是否相同。我们可以使用一个哈希表来保存该节点到其每个叶子节点的路径颜色。

  1. 判断是否满足条件

对于每个节点,我们需要判断其到所有叶子节点的路径颜色是否相同。如果相同,说明该节点符合条件,我们将其保存到结果列表中。

代码实现如下:

def bfs(root):
    path_color = {}
    res = []
    queue = [(root, None)]

    while queue:
        node, parent_color = queue.pop(0)

        if not node:
            continue

        if not node.left and not node.right:
            path_color[node] = node.color

        if parent_color:
            path_color[node] = parent_color

        if node in path_color:
            color = path_color[node]
            for k, v in path_color.items():
                if k == node or v != color:
                    return []

            res.append(node)
            continue

        queue.append((node.left, node.color))
        queue.append((node.right, node.color))

    return res

以上就是我们如何在树结构中寻找一个节点,使得从该节点到其每一个叶子节点的所有路径都具有相同的颜色的方法。我们可以根据自己的需求选择使用深度优先搜索或广度优先搜索算法来解决问题。