【问题标题】:Minimum number of steps to reach destination?到达目的地的最少步数?
【发布时间】:2017-02-16 04:54:12
【问题描述】:

我从几天前开始学习数据结构。假设我们有一个由节点层构建的数据结构。所有层都以“开始”节点开始,并以空值而不是最后一个节点结束。每个节点都有一个'value','foll'指向下一个节点的指针和'down'指向同一层中下一个节点的指针。在每一层上,值按升序排序。

例子:

  1. S ---- 9 -------------------------->NULL

         | 
    
  2. S -----9------------27---------51-------------->NULL

         |       |        |
    
  3. S -----9---23---27--29---51----53------->NULL

节点的数据结构:

   `      Class Node {
                  int value;
                   Node foll;
                      Node down;
                  }                 `

编写一个函数 findNode,它将获取起始节点头和搜索值 value,并将返回到达任一节点所需的最小跳转次数使用该值或确定它在数据结构中不存在。

输入 :层数,然后是每个层的新节点列表,最后是应该找到的数字。所有值都是大于零的整数。

4

7

27 51

24 80

4 32 54 69 82

54

将产生上述数据结构,要找到的值为 54

输出

7

谁能告诉我,Java 中的以下函数应该是什么?

static int findNode(Node start, int value) { }

【问题讨论】:

  • 快速提示:递归
  • 将互连的层可视化为树可能会有所帮助。第一层的第一个节点是根,有左右子树。子树的每个根都有自己的左子树和右子树。通常,对于覆盖所有节点的简单树,当树节点未排序时,可以按广度优先或深度优先进行,最坏的情况需要大约 O(n) 时间。

标签: java data-structures


【解决方案1】:

解决此问题的最简单方法是使用递归解决方案。把这个问题想象成从一个节点开始,然后向所有可能的方向扩展,直到它到达它正在寻找的节点。

在任何递归函数中,您首先需要的是一个基本情况,或者当它不能再进一步时该怎么做。在我们的例子中,如果我们到达终点但没有找到我们想要的节点,我们可能会中断,或者如果我们找到了我们想要的节点,则返回 1。

下一部分是递归调用。因此,如果我们没有找到我们想要的并且我们还有更多的地方可以去,那么我们可以继续去周围的节点,并在每次调用时为我们的深度加 1。

在代码中,这将类似于:

static int findNode(Node start, int value){
    if(start.value == value)
        return 1;
    else if(Node == null)
        break;

    return Math.min(findNode(start.foll) + 1, findNode(start.down) + 1);
}

您可能需要稍微改变一下,并用另一种停止方式来交换 break,但希望这能给您带来想法。

【讨论】:

  • 如果我对您的理解正确的话,“向所有可能的方向扩展”的递归方法必须防止冗余递归调用。在不保证没有两个节点被两次覆盖的情况下,递归深度优先搜索会更快并且需要更少的空间。
  • @AdrianM。如果可能,请发布您的解决方案。
  • @ejmejm 非常感谢您的帮助。如果可能,请发布确切的解决方案。此外,返回 Math.min(findNode(start.foll) + 1, findNode(start.down) + 1); 的 findNode 中的第二个参数应该是什么? ?
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