给定一棵包含n个结点的完全二叉树,树上每个结点都有一个权值,按从上到下、从左到右的顺序依次是 w1,w2,…,wn。请你计算一下哪个深度的结点权值之和最大?已知深度从1开始逐层增1。
时间: 2023-05-31 19:17:50 浏览: 264
### 回答1:
可以发现,深度相同的结点权值之和是相等的,因此我们只需要计算每一层的权值之和,然后比较大小即可。
对于一棵完全二叉树,第k层有2^(k-1)个结点,因此第k层的权值之和为2^(k-1) * wk。
我们可以遍历每一层,计算出每一层的权值之和,然后比较大小,找出最大值所在的深度即可。
具体实现可以使用一个变量max_sum记录当前最大的权值之和,以及一个变量max_depth记录当前最大权值之和所在的深度。遍历每一层时,计算该层的权值之和sum,如果sum大于max_sum,则更新max_sum和max_depth。
时间复杂度为O(logn),因为完全二叉树的深度为logn。
### 回答2:
首先,我们需要了解什么是完全二叉树。完全二叉树是一种特殊的二叉树,除了最后一层外,每一层都被填满,最后一层从左至右填入结点,不允许出现空缺。根据这个定义,我们可以算出这棵树的深度为log2(n)+1。
接下来考虑如何求深度为d的结点权值之和。我们首先需要考虑完全二叉树的性质,即对于任意一个结点i,其左儿子结点编号为2i,右儿子结点编号为2i+1。根据这个性质,我们可以得出深度为d的结点的编号范围为[2^(d-1), 2^d-1]。
有了编号范围,我们可以直接计算深度为d的结点权值之和。具体地,我们将处于该编号范围内的结点权值求和即可。这个过程可以用一个简单的循环实现,时间复杂度为O(n/logn),n为树的结点数。
最后,我们需要遍历所有深度,找到权值之和最大的深度。这个过程可以在遍历深度时同时计算出每个深度的权值之和,并不断更新最大值。遍历深度的时间复杂度为O(logn),因此整个算法的时间复杂度为O(n/logn)。
总结起来,给定一棵完全二叉树,计算其中哪个深度的结点权值之和最大,可以按照以下步骤进行:
1. 计算树的深度为log2(n)+1。
2. 遍历每个深度,计算对应深度的结点权值之和。
3. 按照深度权值之和的大小排序,找到最大的深度。
### 回答3:
首先,要知道什么是完全二叉树。完全二叉树是一棵二叉树,除了最底层,其他层的结点个数都是满的,最后一层的结点都靠左排列。根据这个性质,我们可以很容易地计算出每一层的结点数量。
然后,我们考虑哪个深度的结点权值之和最大。可以发现,对于一棵完全二叉树,深度越大的结点权值之和一定越大,因为深度越大的结点数量越少,但是它们的权值都比较大。
设最大的深度为d,那么我们需要计算每一层的权值之和,并比较它们的大小。具体地,对于第k层,我们把该层的结点权值之和乘上2^(d-k),即可得到深度为d的总权值之和。最后,再比较每一层的权值之和,找出最大值所在的深度即可。
代码实现如下:
int n; // 结点数
vector<int> w; // 存储每个结点的权值
// 计算深度为d的结点权值之和
int getSum(int d) {
int cnt = (1 << (d - 1)); // 第d层的结点数
int sum = 0;
for (int i = cnt; i < min(n+1, cnt*2); i++) { // 第d层的结点编号从2^(d-1)到2^d-1
sum += w[i];
}
return sum * (1 << (n-d)); // 计算深度为d的总权值
}
// 查找最大权值所在的深度
int findMaxDepth() {
int maxSum = 0, maxDepth = -1;
for (int d = 1; d <= n; d++) {
int sum = getSum(d);
if (sum > maxSum) {
maxSum = sum;
maxDepth = d;
}
}
return maxDepth;
}
时间复杂度为O(nlogn),因为要计算深度为d的结点权值之和,需要遍历第d层的所有结点,但是每个结点只会被遍历一次。总共有logn层,所以时间复杂度为O(nlogn)。
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