平铺树上根据key最快定位到集合下标Java
时间: 2023-07-15 13:14:49 浏览: 56
平铺树是一种数据结构,可以将一棵树转化为一个一维数组,从而方便进行各种操作。在平铺树上根据key最快定位到集合下标,可以使用以下方法:
1. 对于每个节点,可以计算出它在数组中的下标。假设第i个节点的key值为k[i],它的父节点在数组中的下标为p[i],它在数组中的下标为idx[i],则有:
idx[i] = idx[p[i]] * num_children[p[i]] + child_idx(i)
其中,num_children[p[i]]表示p[i]的子节点数目,child_idx(i)表示i是p[i]的第几个子节点(从0开始计数)。
2. 对于给定的key值,可以使用二分查找在k数组中找到它所在的位置。假设找到的位置为j,则所对应的节点在数组中的下标为idx[j]。
因此,根据key最快定位到集合下标的时间复杂度为O(log n),其中n为节点数目。在Java中实现平铺树,可以使用数组来表示,具体实现可以参考以下代码:
```
class TreeNode {
int key;
List<TreeNode> children;
int parentIndex;
int selfIndex;
}
class FlattenedTree {
private TreeNode[] nodes;
private int[] idx;
public FlattenedTree(TreeNode root) {
int n = countNodes(root);
nodes = new TreeNode[n];
idx = new int[n];
flatten(root, 0);
}
// 计算节点数目
private int countNodes(TreeNode root) {
int count = 1;
for (TreeNode child : root.children) {
count += countNodes(child);
}
return count;
}
// 将树平铺成数组
private void flatten(TreeNode node, int index) {
nodes[index] = node;
idx[node.key] = index;
node.selfIndex = index;
for (int i = 0; i < node.children.size(); i++) {
TreeNode child = node.children.get(i);
child.parentIndex = index;
flatten(child, index * node.children.size() + i + 1);
}
}
// 获取节点下标
public int getIndex(int key) {
int i = Arrays.binarySearch(nodes, new TreeNode(key, null, 0, 0),
(a, b) -> Integer.compare(a.key, b.key));
return i >= 0 ? idx[nodes[i].key] : -1;
}
}
```
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