特定のバイナリツリーがC++でヒープであるかどうかを確認します
与えられた二分木に関して、それがヒーププロパティを持っているかどうかを確認する必要があります。二分木はヒープであるために次の2つの条件を満たす必要があります–
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二分木は完全なツリーである必要があります(つまり、最後を除くすべてのレベルがいっぱいである必要があります)。
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二分木のすべてのノードの値は、その子ノード以上である必要があります(最大ヒープを考慮)。
例
次の例に関して、このツリーにはヒーププロパティが含まれています–
次の例にはヒーププロパティがありません–
メソッド
完全性isComplete(この関数はバイナリツリーが完全であるかどうかをチェックします)を検証し、ヒープisHeapUtil関数が書き込まれることを検証するために、上記の各条件を個別に検証する必要があります。
isHeapUtil関数の記述に関して、次のことを考慮します–
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すべてのノードは、2つの子、0の子(最終レベルのノード)または1つの子(最大で1つのそのようなノードが存在する可能性があります)を持つことができます。
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ノードに子がないことが確認された場合、それはリーフノードであり、trueを返します(基本ケース)
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ノードに子が1つあることがわかっている場合(完全なツリーであるため、子のままにする必要があります)、このノードを単一の子とのみ比較する必要があります。
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ノードに両方の子があることがわかっている場合は、両方のサブツリーの繰り返しでノードのヒーププロパティを確認します。
/* C++ program to checks if a binary tree is max heap or not */ #include <bits/stdc++.h> using namespace std; struct Node1{ int key; struct Node1 *left; struct Node1 *right; }; struct Node1 *newNode(int k){ struct Node1 *node1 = new Node1; node1->key = k; node1->right = node1->left = NULL; return node1; } unsigned int countNodes(struct Node1* root1){ if (root1 == NULL) return (0); return (1 + countNodes(root1->left) + countNodes(root1->right)); } bool isCompleteUtil (struct Node1* root1, unsigned int index1, unsigned int number_nodes){ if (root1 == NULL) return (true); if (index1 >= number_nodes) return (false); // Recur for left and right subtrees return (isCompleteUtil(root1->left, 2*index1 + 1, number_nodes) && isCompleteUtil(root1->right, 2*index1 + 2, number_nodes)); } bool isHeapUtil(struct Node1* root1){ if (root1->left == NULL && root1->right == NULL) return (true); if (root1->right == NULL){ return (root1->key >= root1->left->key); } else{ if (root1->key >= root1->left->key && root1->key >= root1->right->key) return ((isHeapUtil(root1->left)) && (isHeapUtil(root1->right))); else return (false); } } bool isHeap(struct Node1* root1){ unsigned int node_count = countNodes(root1); unsigned int index1 = 0; if (isCompleteUtil(root1, index1, node_count) && isHeapUtil(root1)) return true; return false; } // Driver program int main(){ struct Node1* root1 = NULL; root1 = newNode(10); root1->left = newNode(9); root1->right = newNode(8); root1->left->left = newNode(7); root1->left->right = newNode(6); root1->right->left = newNode(5); root1->right->right = newNode(4); root1->left->left->left = newNode(3); root1->left->left->right = newNode(2); root1->left->right->left = newNode(1); if (isHeap(root1)) cout << "Given binary tree is a Heap\n"; else cout << "Given binary tree is not a Heap\n"; return 0; }
出力
Given binary tree is a Heap
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バイナリツリーがC++でレベルごとにソートされているかどうかを確認します
ここでは、二分木がレベルごとにソートされているかどうかを確認する方法を説明します。レベルごとにソートされた二分木は次のようになります- 各レベルでは、ノードは左から右に並べ替えられ、各レイヤーには前のレベルよりも高い値が含まれています。 レベル順序トラバーサルを実行することでこの問題を解決し、現在のレベルの最小要素と最大要素を追跡できます。別の変数prev_maxを使用して、前のレベルの最大値を保持します。次に、現在のレベルの最小値と前のレベルの最大値prev_maxを比較します。 min値がprev_maxより大きい場合、ツリーは現在のレベルまでレベルごとに並べ替えられます。次に、
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特定のバイナリツリーがPythonのヒープであるかどうかを確認します
二分木があるとしましょう。ヒープかどうかを確認する必要があります。ヒープには次のプロパティがあります。ヒープはバイナリツリーになります。そのツリーは完全なツリーである必要があります(つまり、最後を除くすべてのレベルがいっぱいである必要があります)。そのツリーのすべてのノード値は、その子ノード(max-heap)以上である必要があります。 したがって、入力が次のような場合 その場合、出力はtrueになります これを解決するには、次の手順に従います- 関数number_of_nodes()を定義します。これが定着します rootがnullの場合、 0を返す それ以外の場合、