С++: сумма всех значений node двоичного дерева

Я готовлюсь к собеседованию. Я застрял в одном из вопросов двоичного дерева:

Как мы можем вычислить сумму значений, присутствующих во всех узлах двоичного дерева?

Ответ 1

Элегантное рекурсивное решение (в псевдокоде):

def sum (node):
    if node == NULL:
        return 0
    return node->value + sum (node->left) + sum (node->right)

то просто используйте:

total = sum (root)

Это правильно обрабатывает случай NULL root node.


И если вы хотите увидеть его в действии на С++, здесь некоторый код использует этот алгоритм. Во-первых, структура для функции node и sum:

#include <iostream>

typedef struct sNode {
    int value;
    struct sNode *left;
    struct sNode *right;
} tNode;

int sum (tNode *node) {
    if (node == 0) return 0;
    return node->value + sum (node->left) + sum (node->right);
}

Затем приведенный ниже код - это тестовый код жгута проводов для вставки узлов:

static tNode *addNode (tNode *parent, char leftRight, int value) {
    tNode *node = new tNode();
    node->value = value;
    node->left = 0;
    node->right = 0;

    if (parent != 0) {
        if (leftRight == 'L') {
            parent->left = node;
        } else {
            parent->right = node;
        }
    }

    return node;
}

И, наконец, главная функция для построения следующего дерева, которая охватывает все допустимые возможности (пустой node, node с двумя дочерними элементами node без детей, node с одним правом child и node с одним левым дочерним элементом):

    10
   /  \
  7    20
 /       \
3         99
 \
  4
   \
    6

Здесь показан код для построения этого дерева и представления суммы в разных точках:

int main (void) {
    // Empty tree first.

    tNode *root = 0;

    std::cout << sum (root) << '\n';

    // Then a tree with single node (10).

    root = addNode (0, ' ', 10);

    std::cout << sum (root) << '\n';

    // Then one with two subnodes (10, 7, 20).

    addNode (root,'L',7);
    addNode (root,'R',20);

    std::cout << sum (root) << '\n';

    // Then, finally, the full tree as per above.

    addNode (root->left,'L',3);
    addNode (root->left->left,'R',4);
    addNode (root->left->left->right,'R',6);
    addNode (root->right,'R',99);

    std::cout << sum (root) << '\n';

    return 0;
}

Этот вывод (правильный):

0
10
37
149

Ответ 2

Поверните дерево в любом порядке (pre, post, in). Вместо печати node вычислите общее количество.

void sum(Node* root, int& total)  
{   
    if(root == NULL)
    {
         return;
    }    
    sum(root->left, total);    
    total = total + root->value;   
    sum(root->right, total);  
}  
int main()  
{  
    int total =0;  
    sum(root,total);  
    cout << total;  
}

Ответ 3

Точно так же, как вы просматриваете дерево или показываете каждую node или любую другую операцию по всему дереву: посетите текущий node, перейдите в левое поддерево (рекурсивно) и перейдите в правое поддерево (рекурсивно).

По существу, что-то вроде этого:

int TreeNode::calculateSum() const
{
    int sum = this->value;

    if (this->left  != NULL) sum += this->left ->calculateSum();
    if (this->right != NULL) sum += this->right->calculateSum();

    return sum;
}

Из-за проверки if рекурсия будет в конечном итоге снижаться, когда она достигнет узлов без левого или правого дочерних элементов (листовых узлов).

Ответ 4

В то время как у STL есть более сложные и сжатые механизмы для этого, он очень быстро ездил на производительность, чтобы научиться использовать ручной цикл над контейнером, например:

Tree::value_type total = Tree::value_type();
for (Tree::const_iterator i = tree.begin(); i != tree.end(); ++i)
    total += *i;

Это предполагает, что ваше двоичное дерево является STL:: map, или если вы не предоставите концепцию итератора для своей собственной реализации....

Ответ 5

Используйте один из методов Traversal Tree (In-order, Pre-Order, Post-order), чтобы посетить каждый node и сохранить сумму в переменной.

Вы можете найти более подробную информацию об обходе дерева в этом wiki

Ответ 6

          50
       /     \
      30      70
     /  \    /  \
   20   40  60   80 

возвращает: 350

int Sum(struct node *root)
    {

       if(root->left == NULL && root->right== NULL)
            return root->key;

        int lvalue,rvalue;


        lvalue=Sum(root->left);
        rvalue=Sum(root->right);

        return root->key+lvalue+rvalue;

    }

Ответ 7

public int sum(Node root){
    if(root==null){
        return 0;
    }
    if(root.left == null && root.right==null){
        return root.key;
    }
    return sum(root.left)+sum(root.right)+root.key;
}