树分裂（提取）算法答案

【问题标题】：Tree splitting(extracting) algorithm树分裂（提取）算法
【发布时间】：2017-10-02 08:12:02
【问题描述】：

在最简单的情况下，我有两棵树（有向图），每个树节点都有一个唯一的 id 并且可以有多个子节点，其中第二棵树的所有叶子都包含在第一棵树的叶子中。基于叶子，我想将第一棵树分成两棵树，这样新的第一棵树将不包含原始第二棵树的任何叶子，而新的第二棵树将包含原始第二棵树的所有叶子。诀窍还在于，如果一个节点的所有子节点都将被移动到新的第二棵树，那么该节点本身也应该被移动。

例如对于这样的两棵树作为输入：

1（第一棵树的根）
- 11
  - 111
    - 1111
      - 11111
      - 11112
    - 1112
      - 11121
      - 11122
  - 112
    - 11201
    - 11202
- 12
  - 121
    - 12101
    - 12102
  - 122
    - 12201
    - 12202
2（第二棵树的根）
- 21
  - 211
    - 2111
      - 11112
  - 212
    - 11201
    - 11202

我希望得到两棵新树，这样：

1（新的第一棵树的根）
- 11
  - 111
    - 1111
      - 11111
    - 1112
      - 11121
      - 11122
- 12
  - 121
    - 12101
    - 12102
  - 122
    - 12201
    - 12202
2（新的第二棵树的根）
- 21
  - 211
    - 2111
      - 11112
  - 112（从原始第一棵树复制的节点导致其所有子节点都被复制）
    - 11201
    - 11202

实现这一目标的最佳方法（算法）是什么？

从第一棵树中删除节点很简单，但是我有问题如何构造第二棵树，并在合适的地方重用第一棵树的节点。

我正在尝试在 Java 1.7 版中实现这种拆分（我不能使用 1.8）。

编辑

我能够想出一个解决方案，在下面的答案中提供更详细的信息，但如果有人能提供更好的解决方案，我也会很高兴 :)

【问题讨论】：

您似乎想到了某种编程语言的特定实现。我们需要知道哪一个（程序性的、带有指针的等），否则我们将无法提供帮助，因为对您的问题的简单回答是：您已经有了树 2。
你怎么知道节点 112 最终是节点 21 的子节点？如果这一层有节点 22 和 23，为什么不添加其中任何一个呢？
@Vroomfondel 我在 Java 1.6 中实现了这一点，添加了指向 BitBucket 上示例代码的链接。
@fafl 在原始树中，有一个节点 212 与 112 具有相同的子节点，这就是为什么这个节点应该被替换，但它的父节点保持不变。

标签： java algorithm tree

【解决方案1】：

我想出了一个解决问题的方法，也许它对某人有用。我的算法如下：

我们将第一个原始树称为源树，将第二个原始树称为掩码树。
将树转换为所有原始树及其父级的叶子列表。
遍历叶子列表并从叶子父节点重建树。
- 掩码树中的父级比源树中的父级具有更高的优先级
- 对于掩码树父母，将源树父母注册为可能的替代品
迭代可能的替换，如果替换没有在任何树中使用，则用它替换节点。

不确定我是否说得足够清楚。如果没有，请检查 BitBucket TreeSplitter 上可用的植入。

此解决方案可能不是最佳的，因此如果您有更好的方法，请将其发布为答案。

【讨论】：