c++程序实现假设某棵二叉树有N个叶结点。给定这些叶结点的权值,求所有可能的二叉树中带权路径长度(WPL)的最小值。

时间: 2024-03-31 19:35:04 浏览: 105
这是一道经典的树形DP问题,可以用动态规划来解决。 1. 定义状态 设 $f[i][j]$ 表示处理叶子结点 $i$ 到 $j$ 之间的最小 WPL。 2. 状态转移方程 对于 $f[i][j]$,枚举根节点 $k$,将二叉树分成左右子树,得到状态转移方程: $$f[i][j] = \min\limits_{i \leq k < j}\{f[i][k] + f[k+1][j] + \sum\limits_{t=i}^{j}w[t]\}$$ 其中,$w[t]$ 表示第 $t$ 个叶子结点的权值。 3. 边界条件 当 $i=j$ 时,$f[i][j]=w[i]$。 4. 最终答案 $f[1][N]$ 即为所求的所有可能的二叉树中带权路径长度的最小值。 5. 时间复杂度 总共有 $\frac{N(N+1)}{2}$ 个状态,每个状态需要枚举 $O(N)$ 个根节点,所以时间复杂度为 $O(N^3)$。 下面是 C++ 代码实现:
相关问题

请用c++代码解决如下问题: 假设某棵二叉树有N个叶结点。给定这些叶结点的权值,求所有可能的二叉树中带权路径长度(WPL)的最小值

以下是用C++实现哈夫曼树求最小WPL的代码: ```c++ #include <iostream> #include <queue> #include <vector> using namespace std; struct Node { int weight; // 权值 Node *left, *right; // 左右子节点 Node(int w) : weight(w), left(nullptr), right(nullptr) {} }; // 用于比较结点的权值大小,构建最小堆 struct cmp { bool operator()(Node* a, Node* b) { return a->weight > b->weight; } }; // 构建哈夫曼树 Node* buildHuffmanTree(vector<int> weights) { priority_queue<Node*, vector<Node*>, cmp> minHeap; // 最小堆 for (int i = 0; i < weights.size(); i++) { minHeap.push(new Node(weights[i])); // 将所有叶子结点放入堆中 } while (minHeap.size() > 1) { Node* left = minHeap.top(); minHeap.pop(); Node* right = minHeap.top(); minHeap.pop(); Node* parent = new Node(left->weight + right->weight); // 构建新的内部结点 parent->left = left; parent->right = right; minHeap.push(parent); // 将新的内部结点放入堆中 } return minHeap.top(); // 最后堆中只剩下一个根结点,即为哈夫曼树的根结点 } // 计算哈夫曼树的带权路径长度 int getWPL(Node* root, int depth) { if (!root->left && !root->right) { // 叶子结点 return root->weight * depth; } return getWPL(root->left, depth + 1) + getWPL(root->right, depth + 1); } int main() { int n; cout << "请输入叶子结点的个数:" << endl; cin >> n; vector<int> weights(n); cout << "请输入叶子结点的权值:" << endl; for (int i = 0; i < n; i++) { cin >> weights[i]; } Node* root = buildHuffmanTree(weights); int wpl = getWPL(root, 0); cout << "最小WPL为:" << wpl << endl; return 0; } ``` 这段代码中,我们先构建了一个最小堆,将所有叶子结点按照权值从小到大放入堆中。然后,我们将堆中的结点两两取出,构建新的内部结点,并将其放回堆中。最后,堆中只剩下一个根结点,即为哈夫曼树的根结点。 接着,我们递归计算哈夫曼树的带权路径长度。如果当前结点是叶子结点,就返回其权值乘以当前深度。否则,就递归计算左右子树的带权路径长度,并相加返回。 最后,我们输出最小WPL即可。

一个二叉树,树中每个节点的权值互不相同。 现在给出它的后序遍历和中序遍历,请你输出它的层序遍历。 输入格式 第一行包含整数 N,表示二叉树的节点数。 第二行包含 N 个整数,表示二叉树的后序遍历。 第三行包含 N 个整数,表示二叉树的中序遍历。 输出格式 输出一行 N 个整数,表示二叉树的层序遍历。 数据范围 1≤N≤30, 官方并未给出各节点权值的取值范围,为方便起见,在本网站范围取为 1∼N。 请用C++写出答案

根据给定的后序遍历和中序遍历,我们可以使用C语言写出二叉树的层序遍历。首先,根据后序遍历和中序遍历得到二叉树的根节点;然后,以根节点为起点,使用队列进行层序遍历,将每个节点加入队列,同时输出;最后,重复上述步骤,直到所有节点都被遍历完毕。
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