【算法篇】三道题理解算法思想——认识BFS

news2024/10/7 9:16:31

BFS(宽搜)

        宽度优先遍历和深度优先遍历组成了大家熟悉的搜索算法,这两种算法也是蓝桥杯之类竞赛题的常考思想,正巧马上蓝桥杯临近,博主也是刷了很多BFS相关的题型,在这篇文章中会从力扣上选取三道简单的宽搜题型,带大家了解BFS的模板以及对他有个初步认识。

        本篇文章题目较为简单,大家可以根据第一题的模板,自己先去力扣上做题然后回来看题解,稍后我们继续更新难度更高的宽搜题目,希望大家能给个关注👍。

文章顺序:

 题目链接-》算法思路-》代码呈现。

算法摘要:

 宽度优先遍历是一种利用队列这种数据结构,从某一点开始,一层一层进行遍历的一种算法思想,而BFS(宽搜)实际上就是一种暴力搜索算法,利用宽度优先遍历来查找想要结果。

1.N叉树的层序遍历

题目链接:

https://leetcode.cn/problems/n-ary-tree-level-order-traversal/description/

算法思路:

仅需多加⼀个变量,⽤来记录每⼀层结点的个数,然后层序遍历即可。

代码展示:

/*
// Definition for a Node.
class Node {
    public int val;
    public List<Node> children;

    public Node() {}

    public Node(int _val) {
        val = _val;
    }

    public Node(int _val, List<Node> _children) {
        val = _val;
        children = _children;
    }
};
*/

class Solution {
    public List<List<Integer>> levelOrder(Node root) {
        List<List<Integer>> lists=new ArrayList<>();
        if(root==null){
            return lists;
        }
        Queue<Node> q=new LinkedList<Node>();
        q.add(root);
        while(!q.isEmpty()){
            int sz=q.size();
            List<Integer> list=new ArrayList<>();
            for(int i=0;i<sz;i++){
                Node cur=q.poll();
                list.add(cur.val);
                for(Node c:cur.children){
                    if(c!=null){
                        q.add(c);
                    }
                }
            }
            lists.add(list);
        }
      return lists;
    }
}

 2.二叉树的最大宽度

题目链接:

https://leetcode.cn/problems/maximum-width-of-binary-tree/description/

算法思路:

依旧是利⽤层序遍历,但是这⼀次队列⾥⾯不单单存结点信息,并且还存储当前结点如果在数组中存 储所对应的下标(在我们学习数据结构 - 堆的时候,计算左右孩⼦的⽅式)。
这样我们计算每⼀层宽度的时候,⽆需考虑空节点,只需将当层结点的左右结点的下标相减再加 1 即可。
但是,这⾥有个细节问题:如果⼆叉树的层数⾮常恐怖的话,我们任何⼀种数据类型都不能存下下标的值。但是没有问题,因为
我们数据的存储是⼀个环形的结构;
并且题⽬说明,数据的范围在 int 这个类型的最⼤值的范围之内,因此不会超出⼀圈;
因此,如果是求差值的话,我们⽆需考虑溢出的情况。

代码展示:

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode() {}
 *     TreeNode(int val) { this.val = val; }
 *     TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = left;
 *         this.right = right;
 *     }
 * }
 */
class Solution {
    public int widthOfBinaryTree(TreeNode root) {
       if(root==null){
        return 0;
       }
       int max=1;
       Queue<Pair<TreeNode,Integer>> q=new LinkedList<>();
       q.add(new Pair(root,1));
       while(!q.isEmpty()){
         int sz=q.size();
         int head=0,last=0;
         for(int i=0;i<sz;i++){
             Pair<TreeNode,Integer> p=q.poll();
             TreeNode cur=p.getKey();
             int v=p.getValue();
             if(cur.left!=null){
                q.add(new Pair(cur.left,v*2));
             }
             if(cur.right!=null){
                q.add(new Pair(cur.right,v*2+1));
             }
            if(i==0){
              head=v;
            }
            if(i==(sz-1)){
                last=v;
            }
         }
         max=max>(last-head+1)?max:(last-head+1);
       }
       return max;
    }
}

3.在每个树行中找最大值

题目链接:

515. 在每个树行中找最大值 - 力扣(LeetCode)

算法思路:

层序遍历过程中,在执⾏让下⼀层节点⼊队的时候,我们是可以在循环中统计出当前层结点的最⼤值的。
因此,可以在 bfs 的过程中,统计出每⼀层结点的最⼤值。

代码展示:

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode() {}
 *     TreeNode(int val) { this.val = val; }
 *     TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = left;
 *         this.right = right;
 *     }
 * }
 */
class Solution {
    public List<Integer> largestValues(TreeNode root) {
        List<Integer> list=new ArrayList<>();
        if(root==null){
            return list;
        }
        Queue<TreeNode> q=new LinkedList<>();
        q.add(root);
        while(!q.isEmpty()){
            int sz=q.size();
            int max=Integer.MIN_VALUE;
            for(int i=0;i<sz;i++){
                TreeNode cur=q.poll();
                if(cur.left!=null){
                    q.add(cur.left);
                }
                if(cur.right!=null){
                    q.add(cur.right);
                }
                max=max>cur.val?max:cur.val;
            }
            list.add(max);
        }
        return list;
    }
}

 ❤️😍😍😍😍😍😍😍😍😍😍😍😍😍😍😍😍😍

🍔我是小皮侠,谢谢大家都能看到这里!!

🦚主页已更新Java基础内容,数据结构基础,数据库,算法

🚕未来会更新Java项目,SpringBoot,Redis以及各种Java路线会用到的技术。

🎃求点赞!求收藏!求评论!求关注!

🤷‍♀️谢谢大家!!!!!!!!!

我的博客即将同步至腾讯云开发者社区,邀请大家一同入驻:https://cloud.tencent.com/developer/support-plan?invite_code=2upjellgk3eow

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/1574866.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

小象超市(原美团买菜) 的大屏图表

文章目录 概要技术细节技术名词解释小结 概要 20203年12月1日&#xff0c;美团旗下自营零售品牌“美团买菜”升级为全新品牌“小象超市”。 &#xff0c;“小象超市”坚持美团自营零售模式&#xff0c;通过在社区设立的集存储、分拣、配送为一体的便民服务站&#xff0c;为社区…

关于16:9和4:3的有关知识,看这篇文章就差不多了

序言 在你拍照或录制视频之前,你需要考虑使用哪个纵横比。最常见的两种纵横比是16:9和4:3,但哪一种最适合你? 16:9的纵横比最适合视频,因为宽度比高度宽78%,这使你更容易在水平方向上适应更多画面,同时优化视频以适应现代屏幕。 同时,4:3的纵横比更适合摄影,因为宽度…

书籍《笔记的方法》读后感

读完《笔记的方法》有几周的时间&#xff0c;书里有些记录的内容&#xff0c;觉得非常有价值的&#xff0c;自己的观点&#xff0c;当下读书&#xff0c;其实并没有那么高大尚&#xff0c;就是存粹陶冶下情操&#xff0c;读书还是有一定作用的&#xff0c;毕竟看书只能慢慢来&a…

【PDF-XSS攻击】Java项目-上传文件-解决PDF文件XSS攻击

文章目录 背景解决pdfbox依赖控制器代码PdfUtils工具类 验证最后源码参考 背景 上传xss-pdf造成存储型xss因为在浏览器直接预览的PDF&#xff0c;而不是预览&#xff0c;所以安全部门认为会有XSS漏洞 解决 安全部门修复建议 1、根据白名单的标签和属性对数据进行过滤&#…

C++后端程序员如何在缺乏相关外包项目中寻找赚取外快的途径

作为一位专业的C后端程序员&#xff0c;你拥有扎实的技术功底和丰富的编程经验&#xff0c;然而在寻求外包项目的道路上&#xff0c;可能时常会发现市场上的项目并不都与C直接相关。但这并不意味着你就无法利用自己的技能来获取额外收入。本文将为你揭示一些即使在当前环境下&a…

力扣热题100_链表_138_随机链表的复制

文章目录 题目链接解题思路解题代码 题目链接 138. 随机链表的复制 给你一个长度为 n 的链表&#xff0c;每个节点包含一个额外增加的随机指针 random &#xff0c;该指针可以指向链表中的任何节点或空节点。 构造这个链表的 深拷贝。 深拷贝应该正好由 n 个 全新 节点组成&a…

【算法】动态规划练习(一)

目录 1137. 第 N 个泰波那契数 分析 代码 面试题 08.01. 三步问题 分析 代码 746. 使用最小花费爬楼梯 分析 代码 泰波那契序列 Tn 定义如下&#xff1a; T0 0, T1 1, T2 1, 且在 n > 0 的条件下 Tn3 Tn Tn1 Tn2 给你整数 n&#xff0c;请返回第 n 个泰波…

软件测试人员如何避免成为“背锅侠”

作为一名软件测试工程师&#xff0c;我们的角色可以算是“战场上的后勤”&#xff0c;战役的胜败和所有团队人员都息息相关。 但是难免碰到战役失败后&#xff0c;很多团队互相推脱的局面&#xff0c;而测试人员就是所有团队中的弱势群体&#xff0c;自然是首当其冲的背锅侠&a…

34.Python从入门到精通—Python3 正则表达式检索和替换

34.从入门到精通&#xff1a;Python3 正则表达式检索和替换 repl 参数是一个函数 正则表达式对象 正则表达式修饰符 - 可选标志 正则表达式模式* 正则表达式实例 检索和替换repl 参数是一个函数正则表达式对象正则表达式修饰符 - 可选标志正则表达式模式*正则表达式实例 检索和…

JAVA并发编程(一)

JAVA并发编程&#xff08;一&#xff09; 1.1JAVA线程API 1.1.1currentThread package com.lisus2000.thread;/** * 当前线程 * */ public class Test07 extends Thread {public Test07() {System.out.println("new Test07()......" Thread.currentThread().getNa…

全网短剧搜索前端源码开源分享可改自己的接口

全网短剧搜索前端源码 内含7000短剧资源(不支持在线播放&#xff09; 源码全开源&#xff0c;可以修改成自己的接口 178、226、347行修改 源码免费下载地址抄笔记 (chaobiji.cn)https://chaobiji.cn/

HarmonyOS实战开发-如何实现蓝牙设备发现、配对、取消配对功能。

介绍 蓝牙技术是一种无线数据和语音通信开放的全球规范&#xff0c;它是基于低成本的近距离无线连接&#xff0c;为固定和移动设备建立通信环境的一种特殊的近距离无线技术连接。本示例通过ohos.bluetooth 接口实现蓝牙设备发现、配对、取消配对功能。实现效果如下&#xff1a…

小秦网站部署上线

叮&#xff5e;您有一份消息&#xff0c;请注意查收&#xff01; 小秦个人网站终于上线了&#xff1a; 网站主要有&#xff1a;免费听歌、看小姐姐、AI女友、留言板等功能&#xff0c;建议收藏、收藏、再收藏、重要事情说三遍&#xff01;&#xff01;&#xff01; 网站&#x…

【Angular性能优化】项目8版本加载速度缓慢、白屏时间、首页渲染性能优化方案

前言 随着业务的代码一点点增加,加上Angular的项目本身就比 vue、react 的重一些,随之而来的启动速度,更改文件后编译速度,以及打包速度也会变慢,于是乎想着优化下我们的项目。 本文章主要说的是 : 打包Angular项目的一些配置,性能优化方面的方案打包后,用户进入页面…

vitepress系列-02-设置自定义的首页

文章目录 设置自定义的首页进阶版设置首页 设置自定义的首页 初始首页效果&#xff1a; 设置成自己的首页&#xff0c;更改config.mts和 docs/index.md文件&#xff1a; 设置版权 export default defineConfig({lang: en-US,title: "东东爱编码的技术博客",descrip…

Linux进程状态深度解析:探索进程的生命周期

文章目录 一、引言1、进程的概念与重要性2、Linux系统下进程状态的意义3、进程状态与系统性能的关系 二、Linux下进程状态概述1、Linux进程状态的分类2、进程状态信息的获取方法 三、Linux下进程状态详解1、运行状态&#xff08;Running&#xff09;2、可中断睡眠状态&#xff…

笔记 | 软件工程:需求分析

1 需求分析 #需求分析 1.1 需求分析概述 初步软件需求存在的问题&#xff1a;不具体&#xff0c;不清晰&#xff0c;关系不明朗&#xff0c;存在潜在缺陷&#xff0c;没有区分不同软件需求&#xff08;有必要鉴别不同软件需求项的重要性差别&#xff0c;区分不同软件需求的开…

Spring——框架介绍

每一个Java技术中都会存在一个“核心对象”&#xff0c;这个核心对象来完成主要任务为了得到核心对象&#xff0c;需要创建若干个辅助对象&#xff0c;从而导致开发步骤增加JDBC中 JDBC 核心对象——PreparedStatement 通过DriverManager得到数据库厂商提供的Driver对象DriverM…

VMware Esxi安装群辉系统

群晖的网络存储产品具有强大的操作系统&#xff0c;提供了各种应用程序和服务&#xff0c;包括文件共享、数据备份、多媒体管理、远程访问等。用户可以通过简单直观的界面来管理他们的存储设备&#xff0c;并且可以根据自己的需求扩展设备的功能。总的来说&#xff0c;群晖的产…

每日一题(leetcode1026):节点与其祖先的最大差值--dfs

考虑到只能计算祖先之间的节点差而不能计算兄弟之间的节点差&#xff0c;所以思考使用dfs来解决该题。 /*** Definition for a binary tree node.* struct TreeNode {* int val;* TreeNode *left;* TreeNode *right;* TreeNode() : val(0), left(nullptr), ri…