C++のBSTで指定された合計を持つすべてのペアを検索します

このチュートリアルでは、合計が二分探索木の指定された数に等しいすべてのペアを検索するプログラムを作成します。

ペアを見つけるために、ツリーの値を2つの異なるリストに格納します。問題を解決するための手順を見てみましょう。

• 二分木の構造体ノードを作成します。

• 二分探索木に新しいノードを挿入する関数を記述します。

  • 二分探索木では、ルートよりも小さい要素はすべて小さく、右は大きいことを忘れないでください。

• 2つの空のリストを初期化して、ツリーの左右のノードを保存します。

• 左または右のノードがNULLになるか、両方のリストが空でなくなるまで、二分探索木を繰り返します。

  • すべての要素を左側のノードリストに格納するループを作成します。

  • すべての要素を適切なノードリストに格納するループを作成します。

  • 各リストから最後のノードを取得します。

  • 2つの値を確認してください。

    • 左側のノードの値が右側のノードの値以上の場合は、ループを解除します。

    • 2つの値の合計が指定された数と等しい場合は、それらを印刷してリストから削除します

    • 2つの値の合計が指定された数よりも小さい場合は、左側のリストから最後のノードを削除し、ノードの右側に移動します。

    • 2つの値の合計が指定された数より大きい場合は、右側のリストから最後のノードを削除し、ノードの左側に移動します。

例

コードを見てみましょう。

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
struct Node{
   int data;
   Node *left, *right, *root;
   Node(int data) {
      this->data = data;
      left = NULL;
      right = NULL;
      root = NULL;
   }
};
Node* insertNewNode(Node *root, int data){
   if (root == NULL) {
      root = new Node(data);
      return root;
   }
   if (root->data < data) {
      root->right = insertNewNode(root->right, data);
   }
   else if (root->data > data) {
      root->left = insertNewNode(root->left, data);
   }
   return root;
}
void findThePairs(Node *node, int target) {
   vector<Node*> left_side_nodes;
   vector<Node*> right_side_nodes;
   Node *current_left = node;
   Node *current_right = node;
   while (current_left != NULL || current_right != NULL || (left_side_nodes.size() > 0 && right_side_nodes.size() > 0)) {
      while (current_left != NULL) {
         left_side_nodes.push_back(current_left);
         current_left = current_left->left;
      }
      while (current_right != NULL) {
         right_side_nodes.push_back(current_right);
         current_right = current_right->right;
      }
      Node *left_side_node = left_side_nodes[left_side_nodes.size() - 1];
      Node *right_side_node = right_side_nodes[right_side_nodes.size() - 1];
      int left_side_value = left_side_node->data;
      int right_side_value = right_side_node->data;
      if (left_side_value >= right_side_value) {
         break;
      }
      if (left_side_value + right_side_value < target) {
         left_side_nodes.pop_back();
         current_left = left_side_node->right;
      }
      else if (left_side_value + right_side_value > target) {
         right_side_nodes.pop_back();
         current_right = right_side_node->left;
      }
      else {
         cout << left_side_node->data << " " << right_side_node->data << endl;
         right_side_nodes.pop_back();
         left_side_nodes.pop_back();
         current_left = left_side_node->right;
         current_right = right_side_node->left;
      }
   }
}
int main() {
   Node *root = NULL;
   root = insertNewNode(root, 25);
   root = insertNewNode(root, 20);
   root = insertNewNode(root, 30);
   root = insertNewNode(root, 15);
   root = insertNewNode(root, 21);
   root = insertNewNode(root, 19);
   root = insertNewNode(root, 31);
   findThePairs(root, 50);
}t, *root;
   Node(int data) {
      this->data = data;
      left = NULL;
      right = NULL;
      root = NULL;
   }  
};
Node* insertNewNode(Node *root, int data){
   if (root == NULL) {
      root = new Node(data);
      return root;
   }
   if (root->data < data) {
      root->right = insertNewNode(root->right, data);
   }
   else if (root->data > data) {
      root->left = insertNewNode(root->left, data);
   }
   return root;
}
void findThePairs(Node *node, int tar) {
   vector<Node*> left_side_nodes;
   vector<Node*> right_side_nodes;
   Node *current_left = node;
   Node *current_right = node;
   while (current_left != NULL || current_right != NULL || (left_side_nodes.size() > 0 && right_side_nodes.size() > 0)) {
      while (current_left != NULL) {
         left_side_nodes.push_back(current_left);
         current_left = current_left->left;
      }
      while (current_right != NULL) {
         right_side_nodes.push_back(current_right);
         current_right = current_right->right;
      }
      Node *left_side_node = left_side_nodes[left_side_nodes.size() - 1];
      Node *right_side_node = right_side_nodes[right_side_nodes.size() - 1];
      int left_side_value = left_side_node->data;
      int right_side_value = right_side_node->data;
      if (left_side_value >= right_side_value) {
         break;
      }
      if (left_side_value + right_side_value < tar) {
         left_side_nodes.pop_back();
         current_left = left_side_node->right;
      }
      else if (left_side_value + right_side_value > tar) {
         right_side_nodes.pop_back();
         current_right = right_side_node->left;
      }
      else {
         cout << left_side_node->data << " " << right_side_node->data << endl;
         right_side_nodes.pop_back();
         left_side_nodes.pop_back();
         current_left = left_side_node->right;
         current_right = right_side_node->left;
      }
   }
}
int main() {
   Node *root = NULL;
   root = insertNewNode(root, 25);
   root = insertNewNode(root, 20);
   root = insertNewNode(root, 30);
   root = insertNewNode(root, 15);
   root = insertNewNode(root, 21);
   root = insertNewNode(root, 19);
   root = insertNewNode(root, 31);
   findThePairs(root, 50);
}

出力

上記のコードを実行すると、次の結果が得られます。

19 31
20 30

結論

チュートリアルに質問がある場合は、コメントセクションにそのことを記載してください。