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以BFS方式以O(1)空间打印二叉树

algorithm

我想知道是否可以仅使用O(1)空间以广度优先顺序打印二叉树?

困难的部分是必须使用额外的空间来记住要遍历的下一个级别,并且该级别随n增大。

由于我们对时间没有任何限制,所以也许有一些效率低下的方法(就时间而言)可以实现这一目标?

任何想法?


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2020-07-28

共1个答案

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这将取决于一些更细粒度的定义,例如,如果边缘具有反向链接。这很容易,因为您可以按照树的反向链接进行操作。否则,在没有O(lg 个节点数
)空间的情况下,我无法想到一种可行 的方法 ,因为您至少需要记住“上方”的节点。

更新资料

哦,等等,当然可以在O(1) 空间
中进行时空交易。您想在任何地方做反向链接,保存您的位置并进行BFS,跟踪最近的节点,直到找到您的节点。然后备份到最近访问的节点并继续。

问题是,这是O(1)空间,但是O(n ^ 2)时间。

另一个更新

假设我们已经到达节点n_i,并且想要到达该节点的父节点,我们将其称为wlg n_j。我们已经确定了专有根节点n_0。

修改呼吸优先搜索算法,以便当它遵循有向边(n_x,n_y)时,将存储传出或“传入”节点。因此,当您遵循(n_x,n_y)时,将保存n_x。

当您从n_0重新启动BFS时,可以确保(假设它确实是一棵树)在某个点处,您将过渡边缘(n_j,n_i)。到那时,您发现您回到了n_i。您已经存储了n_j,所以您知道反向边缘是(n_i,n_j)。

因此,您将获得只有两个额外单元的单个回溯,一个用于n_0,一个用于“保存”节点。这是O(1)

我不太确定O(n ^ 2)-已经很晚了,这已经很辛苦了,所以我不想撰写证明。我确定它是O((| N | + | E |)^ 2)其中| N | 和| E |
分别是顶点集和边集的大小。

2020-07-28