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📅  最后修改于: 2023-12-03 15:12:04.352000             🧑  作者: Mango

计算树中所有可能的路径,使得节点 X 不会出现在节点 Y 之前

在一棵树中,我们可以找到多个路径连接根节点和叶子节点。本问题的目标是计算所有路径,这些路径使得节点 X 不会在节点 Y 之前出现。在本篇文章中,我们将考虑如何解决这个问题并提供相应的代码片段。

问题分析

对于任意一条路径,一定有他从分支节点到达下一个分支节点的时候,节点Y一定出现在节点X之后,因此,我们可以采用DFS算法在每一次遍历到分支节点时,记录下节点Y之后的路径,并在通过根节点到叶子节点的路径时,从记录中剔除包含节点X的路径,剩下的即为所求的路径集合。

代码实现

下面是用Python3实现上述算法的代码片段。

def dfs(node, path, y, x):
    if node is None:
        return 
    path.append(node.val)
    if node == y: # 找到节点Y,记录之后的路径
        paths.append(path[:])
    elif node == x: # 找到节点X,从记录中剔除包含此节点的路径
        for i in range(len(paths)):
            if x in paths[i]:
                paths[i] = []
    else:
        dfs(node.left, path, y, x)
        dfs(node.right, path, y, x)
    path.pop()

def find_paths(root, x, y):
    global paths
    paths = []
    dfs(root, [], y, x)
    return [p for p in paths if p != []]

代码解析如下:

  • dfs() 函数递归地遍历树的所有节点,并用 path 列表记录所有路径。
  • 当遍历到目标节点 Y 时,将该点之后的路径记录到全局变量 paths 的列表中,并返回。
  • 当遍历到目标节点 X 时,我们在 paths 列表中找到所有包含节点 X 的路径,并将其清空。
  • 在遍历过程中,我们将 path 列表中最后一个元素弹出,以便继续遍历其他路径和节点。

最后,调用 find_paths() 函数即可得到结果。代码片段返回如下:

```python
def dfs(node, path, y, x):
    if node is None:
        return 
    path.append(node.val)
    if node == y: # 找到节点Y,记录之后的路径
        paths.append(path[:])
    elif node == x: # 找到节点X,从记录中剔除包含此节点的路径
        for i in range(len(paths)):
            if x in paths[i]:
                paths[i] = []
    else:
        dfs(node.left, path, y, x)
        dfs(node.right, path, y, x)
    path.pop()

def find_paths(root, x, y):
    global paths
    paths = []
    dfs(root, [], y, x)
    return [p for p in paths if p != []]