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📜  给定二叉树中的路径计数,对于 Q 查询具有奇数位 AND(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:27:34.543000             🧑  作者: Mango

题目介绍

给定一棵二叉树,以及 Q 个查询,每个查询包含一条路径,需要统计路径上所有节点的值进行 AND 操作后,得到的结果是奇数的路径数目。

例如,对于一条路径 1->2->4->8,节点值分别为 1, 2, 4, 8,则进行 AND 操作后得到 0,因此该路径不符合要求。

要求设计一个算法,使用线段树等数据结构进行实现,查询的复杂度应该为 O(Q log N)。

解题思路

首先,我们可以考虑对该二叉树进行前序遍历,得到一个数组 $a$,表示前序遍历得到的节点序列。

接下来,我们考虑如何处理一条路径,我们可以将其表示成一段区间,例如 1->2->4->8,可以表示成区间 $[a_1,a_4]$。

我们可以使用一个线段树,将其构建在数组 $a$ 上,线段树上的每个节点 $u$,表示的是区间 $[a_l,a_r]$。

在每个线段树节点 $u$ 上保存一个整数 $s_u$,表示区间 $[a_l,a_r]$ 中所有元素的 AND 值,这样我们就可以对一条路径的 AND 值进行快速查询。

对于单个节点 $v$,我们可以用 DFS 遍历相应的线段树路径,计算对应区间中所有元素的 AND 值,这样就可以得到与节点 $v$ 相关的路径数目了。

对于一条路径 $P$,我们可以将其划分成多个区间,例如 1->2->4->8 ,可以划分为区间 $[1,2],[2,4],[4,8]$,我们可以使用线段树求出每个区间内所有元素的 AND 值,然后将每个区间内的间隔个数相乘,就得到该路径的路径数目。

最后,我们只需要查询每个路径的路径数目,并统计奇数的数量,即可得到答案。

算法实现

算法实现参见下方代码实现。