用java代码写最优二分检索树
时间: 2024-05-05 19:21:22 浏览: 115
二分搜索树(Binary Search Tree)是一种基于二分查找的数据结构,它的左子树中的所有节点都小于根节点,右子树中的所有节点都大于根节点。最优二分搜索树(Optimal Binary Search Tree)也称为哈夫曼树(Huffman Tree),是一种带权路径最短的二叉树,它的带权路径长度最小,也就是说,它的各个叶子节点的深度加上其权值的乘积之和最小。
以下是用Java代码实现最优二分搜索树的示例:
```java
public class OptimalBST {
private static final int INF = Integer.MAX_VALUE;
private static int n;
private static int[] p;
private static int[] q;
private static int[][] w;
private static int[][] e;
private static int[][] root;
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.print("请输入节点数:");
n = scanner.nextInt();
p = new int[n + 1];
q = new int[n + 1];
System.out.println("请输入节点的概率:");
for (int i = 1; i <= n; i++) {
p[i] = scanner.nextInt();
}
System.out.println("请输入虚拟节点的概率:");
for (int i = 0; i <= n; i++) {
q[i] = scanner.nextInt();
}
w = new int[n + 2][n + 2];
e = new int[n + 2][n + 2];
root = new int[n + 1][n + 1];
optimalBST();
System.out.println("最优二叉搜索树的带权路径长度为:" + e[1][n]);
}
private static void optimalBST() {
// 初始化 w、e、root 数组
for (int i = 1; i <= n + 1; i++) {
w[i][i - 1] = q[i - 1];
e[i][i - 1] = q[i - 1];
}
for (int len = 1; len <= n; len++) {
for (int i = 1; i <= n - len + 1; i++) {
int j = i + len - 1;
e[i][j] = INF;
w[i][j] = w[i][j - 1] + p[j] + q[j];
for (int k = i; k <= j; k++) {
int t = e[i][k - 1] + e[k + 1][j] + w[i][j];
if (t < e[i][j]) {
e[i][j] = t;
root[i][j] = k;
}
}
}
}
}
}
```
该代码中,使用了动态规划的思想,通过计算每个子树的带权路径长度,逐步求得最优二叉搜索树的带权路径长度。在计算过程中,使用了一个 root 数组,记录了每个子树的根节点。最后,根据 root 数组和节点的概率,可以构建出最优二叉搜索树。
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