专栏:50多种数据结构彻底征服

专栏:50多种经典图论算法全部掌握

之前我一直以为双非院校的学生进大厂要难一些,92院校的想进大厂应该会容易很多。今天在网上看了一个900多人的投票,除了52%的是观望以外,211投票最高的是11.9%,也就是20%以下的人能够进大厂,这个确实有点离谱,我觉得应该不至于这么低,可能也和专业有关。985投票最高的是7.1%,80%以上都能进大厂,不过投票第二的是6.8%,20%以下能够进大厂,这个确实有点悬殊。不过有一点可以肯定,学历越高进大厂的机率就会越大。

--------------下面是今天的算法题--------------

来看下今天的算法题,这题是LeetCode的第2368题:受限条件下可到达节点的数目。

问题描述

来源:LeetCode第2368题

难度:中等

现有一棵由 n 个节点组成的无向树,节点编号从 0 到 n - 1 ,共有 n - 1 条边。给你一个二维整数数组 edges ,长度为 n - 1 ,其中 edges[i] = [ai, bi] 表示树中节点 ai 和 bi 之间存在一条边。另给你一个整数数组 restricted 表示受限节点。

在不访问受限节点的前提下,返回你可以从节点 0 到达的最多节点数目。注意,节点 0 不会标记为受限节点。

示例1:

输入:n = 7, edges = [[0,1],[1,2],[3,1],[4,0],[0,5],[5,6]], restricted = [4,5] 输出:4 解释:上图所示正是这棵树。 在不访问受限节点的前提下,只有节点 [0,1,2,3] 可以从节点 0 到达。

示例2:

输入:n = 7, edges = [[0,1],[0,2],[0,5],[0,4],[3,2],[6,5]], restricted = [4,2,1] 输出:3 解释:上图所示正是这棵树。 在不访问受限节点的前提下,只有节点 [0,5,6] 可以从节点 0 到达。

  • 2 <= n <= 10^5

  • edges.length == n - 1

  • edges[i].length == 2

  • 0 <= ai, bi < n

  • ai != bi

  • edges 表示一棵有效的树

  • 1 <= restricted.length < n

  • 1 <= restricted[i] < n

  • restricted 中的所有值 互不相同

问题分析

这题说的是在一个有n个节点组成的无向树中,节点0所能到达的节点个数。这里说的无向树其实就是一个 无向图 ,所以这题也就是对图的遍历,注意还要跳过受限的节点。对于图的遍历常见的BFS,DFS和并查集,实际上这题使用这三种方式中的任何一种都可以解决,我们来看一下使用DFS怎么解决的。

从节点0开始递归遍历,查找所有和节点0相连的节点,为了方便查找我们可以使用 n 个集合记录和每一个节点相连的所有节点,类似于图的邻接表,还要使用一个数组来记录受限的节点和已经被访问过的节点,代码如下。

JAVA:

public int reachableNodes(int n, int[][] edges, int[] restricted) {     // n个集合,记录与每一个节点相连的所有节点     List
         
 [] lists =  new List[n];      for ( int i =  0; i < n; i++) // 初始化集合         lists[i] =  new ArrayList();      for ( int[] edge : edges) {          // 因为是无向图,所以如果a和b相连,那么b也和a相连。         lists[edge[ 0]].add(edge[ 1]);         lists[edge[ 1]].add(edge[ 0]);     }      // 记录受限的节点和已经访问过的节点      boolean[] isRestricted =  new  boolean[n];      for ( int restrict : restricted)         isRestricted[restrict] =  true;      return dfs( 0, lists, isRestricted); } private int dfs(int start, List [] lists,  boolean[] isRestricted)  {      if (isRestricted[start]) // 如果是受限的节点或者是已经访问过的节点,直接跳过          return  0;     isRestricted[start] =  true; // 标记为已访问      int res =  1;      for ( int num : lists[start]) // 递归和当前节点相连的所有节点。         res += dfs(num, lists, isRestricted);      return res; }

C++:

public:     int reachableNodes(int n, vector

 > &edges, vector

  &restricted) {         vector

 > lists(n); // n个集合,记录与每一个节点相连的所有节点         for (auto &edge: edges) {             // 因为是无向图,所以如果a和b相连,那么b也和a相连。             lists[edge[0]].push_back(edge[1]);             lists[edge[1]].push_back(edge[0]);         }         // 记录受限的节点和已经访问过的节点         vector

  isRestricted(n);         for (int restrict: restricted)             isRestricted[restrict] = true;         return dfs(0, lists, isRestricted);     }     int dfs(int start, vector

 > &lists, vector

  &isRestricted) {         if (isRestricted[start])// 如果是受限的节点或者是已经访问过的节点,直接跳过             return 0;         isRestricted[start] = true;// 标记为已访问         int res = 1;         for (int num: lists[start])// 递归和当前节点相连的所有节点。             res += dfs(num, lists, isRestricted);         return res;     }





Python:

def reachableNodes(self, n: int, edges: List[List[int]], restricted: List[int]) -> int:     def dfs(start: int, lists: List[List[int]], isRestricted: List[bool]):         if isRestricted[start]:  # 如果是受限的节点或者是已经访问过的节点,直接跳过             return 0         isRestricted[start] = True  # 标记为已访问         res = 1         for num in lists[start]:  # 递归和当前节点相连的所有节点。             res += dfs(num, lists, isRestricted)         return res     # n个集合,记录与每一个节点相连的所有节点     lists = [[] for _ in range(n)]     # 因为是无向图,所以如果a和b相连,那么b也和a相连。     for edge in edges:         lists[edge[0]].append(edge[1])         lists[edge[1]].append(edge[0])     # 记录受限的节点和已经访问过的节点     isRestricted = [0] * n     for restrict in restricted:         isRestricted[restrict] = True     return dfs(0, lists, isRestricted)

笔者简介

博哥,真名:王一博,毕业十多年, 作者,专注于 数据结构和算法 的讲解,在全球30多个算法网站中累计做题2000多道,在公众号中写算法题解800多题,对算法题有自己独特的解题思路和解题技巧,喜欢的可以给个关注,也可以 下载我整理的1000多页的PDF算法文档 。