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C++에서 완전한 이진 트리 삽입기


우리가 알고 있듯이 완전한 이진 트리는 가능한 마지막을 제외한 모든 수준이 완전히 채워지고 모든 노드가 가능한 한 왼쪽에 있는 이진 트리입니다. 완전한 이진 트리로 초기화되고 다음 작업을 지원하는 데이터 구조 CBTInserter를 작성해야 합니다.

  • CBTInserter(TreeNode root) 이것은 헤드 노드 루트가 있는 주어진 트리의 데이터 구조를 초기화합니다.

  • CBTInserter.insert(int v)는 값이 node.val =v인 트리에 TreeNode를 삽입하는 데 사용되어 트리가 완전한 상태를 유지하고 삽입된 TreeNode의 부모 값을 반환합니다.

  • CBTInserter.get_root() 이것은 트리의 헤드 노드를 반환합니다.

예를 들어 트리를 [1,2,3,4,5,6]으로 초기화하고 7과 8을 삽입한 다음 트리를 얻으려고 하면 출력은 다음과 같습니다. 3, 4,[1,2 ,3,4,5,6,7,8], 3은 3 아래에 7이 삽입되기 때문이고 4는 4 아래에 8이 삽입되기 때문입니다.

이 문제를 해결하기 위해 다음 단계를 따릅니다. −

  • 큐 q 및 루트 정의

  • 이니셜라이저는 전체 이진 트리를 사용하고 다음과 같이 작동합니다.

  • 루트를 주어진 루트로 설정하고 루트를 q

    에 삽입합니다.
  • 사실일 때 -

    • 루트의 왼쪽이 있으면 루트의 왼쪽을 q에 삽입하고, 그렇지 않으면 루프를 끊습니다.

    • 루트의 오른쪽이 있으면 루트의 오른쪽을 q에 삽입하고 q에서 앞 노드를 삭제합니다. 그렇지 않으면 루프를 끊습니다.

  • 삽입 방법에서 v

    값을 취합니다.
  • set parent :=q의 앞 요소, temp :=값이 v인 새 노드를 설정하고 q

    에 삽입합니다.
  • 부모의 왼쪽이 없으면 부모의 왼쪽으로 설정 :=temp 그렇지 않으면 q에서 앞 요소를 삭제하고 temp를 부모의 오른쪽 자식으로 삽입

  • 부모의 값을 반환

  • getRoot() 메서드에서 루트를 반환

예(C++)

더 나은 이해를 위해 다음 구현을 살펴보겠습니다. −

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
class TreeNode{
   public:
      int val;
      TreeNode *left, *right;
      TreeNode(int data){
         val = data;
         left = NULL;
         right = NULL;
      }
};
void insert(TreeNode **root, int val){
   queue<TreeNode*> q;
   q.push(*root);
   while(q.size()){
      TreeNode *temp = q.front();
      q.pop();
      if(!temp->left){
         if(val != NULL)
            temp->left = new TreeNode(val);
         else
            temp->left = new TreeNode(0);
         return;
      } else {
         q.push(temp->left);
      }
      if(!temp->right){
         if(val != NULL)
            temp->right = new TreeNode(val);
         else
            temp->right = new TreeNode(0);
         return;
      } else {
         q.push(temp->right);
      }
   }
}
TreeNode *make_tree(vector<int> v){
   TreeNode *root = new TreeNode(v[0]);
   for(int i = 1; i<v.size(); i++){
      insert(&root, v[i]);
   }
   return root;
}
void tree_level_trav(TreeNode*root){
   if (root == NULL) return;
   cout << "[";
   queue<TreeNode *> q;
   TreeNode *curr;
   q.push(root);
   q.push(NULL);
   while (q.size() > 1) {
      curr = q.front();
      q.pop();
      if (curr == NULL){
         q.push(NULL);
      } else {
         if(curr->left)
            q.push(curr->left);
         if(curr->right)
            q.push(curr->right);
         if(curr == NULL || curr->val == 0){
            cout << "null" << ", ";
         } else{
            cout << curr->val << ", ";
         }
      }
   }
   cout << "]"<<endl;
}
class CBTInserter {
public:
   queue <TreeNode*> q;
   TreeNode* root;
   CBTInserter(TreeNode* root) {
      this->root = root;
      q.push(root);
      while(1){
         if(root->left){
            q.push(root->left);
         }
         else break;
         if(root->right){
            q.push(root->right);
            q.pop();
            root = q.front();
         }
         else break;
      }
   }
   int insert(int v) {
      TreeNode* parent = q.front();
      TreeNode* temp = new TreeNode(v);
      q.push(temp);
      if(!parent->left){
         parent->left = temp;
      } else {
         q.pop();
         parent->right = temp;
      }
      return parent->val;
   }
   TreeNode* get_root() {
      return root;
   }
};
main(){
   vector<int> v = {1,2,3,4,5,6};
   TreeNode *root = make_tree(v);
   CBTInserter ob(root);
   cout << (ob.insert(7)) << endl;
   cout << (ob.insert(8)) << endl;
   tree_level_trav(ob.get_root());
}

입력

Initialize the tree as [1,2,3,4,5,6], then insert 7 and 8 into the tree, then find root

출력

3
4
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, ]