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LeetCode笔记:传递信息

原文https://lwebapp.com/zh/post/leetcode-send-message

问题

小朋友 A 在和 他的小伙伴们玩传信息游戏,游戏规则如下:

  1. n 名玩家,所有玩家编号分别为 0 ~ n-1,其中小朋友 A 的编号为 0
  2. 每个玩家都有固定的若干个可传信息的其他玩家(也可能没有)。传信息的关系是单向的(比如 A 可以向 B 传信息,但 B 不能向 A 传信息)。
  3. 每轮信息必须需要传递给另一个人,且信息可重复经过同一个人

给定总玩家数 n,以及按 [玩家编号,对应可传递玩家编号] 关系组成的二维数组 relation。返回信息从小 A (编号 0 ) 经过 k 轮传递到编号为 n-1 的小伙伴处的方案数;若不能到达,返回 0

示例 1:

输入:n = 5, relation = [[0,2],[2,1],[3,4],[2,3],[1,4],[2,0],[0,4]], k = 3

输出:3

解释:信息从小 A 编号 0 处开始,经 3 轮传递,到达编号 4。共有 3 种方案,分别是 0->2->0->4, 0->2->1->4, 0->2->3->4。

示例 2:

输入:n = 3, relation = [[0,2],[2,1]], k = 2

输出:0

解释:信息不能从小 A 处经过 2 轮传递到编号 2

限制:

  • 2 <= n <= 10
  • 1 <= k <= 5
  • 1 <= relation.length <= 90, 且 relation[i].length == 2
  • 0 <= relation[i][0],relation[i][1] < n 且 relation[i][0] != relation[i][1]

解法一

思路:

深度优先遍历(DFS),从位置 0 开始递归查找下一个位置,每次递归查到指定步数停止,停止时候判断目标位置是否满足要求,如果满足要求就计数加 1

代码:

/**
 * DFS
 * @param {number} n
 * @param {number[][]} relation
 * @param {number} k
 * @return {number}
 */
var numWays = function (n, relation, k) {
  // 统计路径数
  let ways = 0;
  const list = new Array(n).fill(0).map(() => new Array());

  // 将一个开始位置对应的多个传递位置搜集在一起,便于一起遍历传递位置
  for (const [from, to] of relation) {
    list[from].push(to);
  }

  const dfs = (index, step) => {
    // 当步数达到指定k步时传递到了n-1位置即满足要求
    if (step === k) {
      if (index === n - 1) {
        ways++;
      }
      // 无论有没有满足要求,走了k步就可以停止了
      return;
    }
    // 递归遍历list的所有路径
    const targetList = list[index];
    for (const nextIndex of targetList) {
      dfs(nextIndex, step + 1);
    }
  };

  // 第一步固定从1开始
  dfs(0, 0);
  return ways;
};

解法二

思路:

广度优先遍历(BFS),构造一个一维数组,将遍历到第 k 步所有的结果存储到这个数组中,最后再统计多少结果是满足要求的。

代码:

/**
   BFS
 * @param {number} n
 * @param {number[][]} relation
 * @param {number} k
 * @return {number}
 */
var numWays = function (n, relation, k) {
  const list = new Array(n).fill(0).map(() => new Array());

  // 将一个开始位置对应的多个传递位置搜集在一起,便于一起遍历传递位置
  for (const [from, to] of relation) {
    list[from].push(to);
  }

  // 计步器
  let step = 0;
  // 从起始位置0开始
  let queue = [0];
  // 1. 没有下一步目标不需要遍历
  // 2. 步数到了k就不需要遍历
  while (queue.length && step < k) {
    step++;
    // 取得当前queue的每一个位置,所对应的所有下一个位置,也存储进queue,同时把当前的每一个位置删除,因为已经走过了,这里是广度优先遍历和深度优先遍历的区别之处
    const length = queue.length;
    for (let i = 0; i < length; i++) {
      let index = queue.shift();
      let targetList = list[index];
      for (const nextIndex of targetList) {
        queue.push(nextIndex);
      }
    }
  }

  // 统计路径数
  let ways = 0;
  if (step === k) {
    while (queue.length) {
      if (queue.shift() === n - 1) {
        ways++;
      }
    }
  }
  return ways;
};

解法三

思路:

动态规划(DP),构造一个(k + 1) * n二维数组,将遍历到第 k 步所有的结果的计数存储到这个数组中,最后查看 k 步时 n - 1 的位置的计数就是方案数。

比如

var n = 5,
  relation = [
    [0, 2],
    [2, 1],
    [3, 4],
    [2, 3],
    [1, 4],
    [2, 0],
    [0, 4],
  ],
  k = 3;

构造一个 4 * 5 的数组,从第0步开始,arr[0][0]计为 1

0: (5) [1, 0, 0, 0, 0]
1: (5) [0, 0, 0, 0, 0]
2: (5) [0, 0, 0, 0, 0]
3: (5) [0, 0, 0, 0, 0]

第一轮

0: (5) [1, 0, 0, 0, 0]
1: (5) [0, 0, 1, 0, 1]
2: (5) [0, 0, 0, 0, 0]
3: (5) [0, 0, 0, 0, 0]

第二轮

0: (5) [1, 0, 0, 0, 0]
1: (5) [0, 0, 1, 0, 1]
2: (5) [1, 1, 0, 1, 0]
3: (5) [0, 0, 0, 0, 0]

第三轮

0: (5) [1, 0, 0, 0, 0]
1: (5) [0, 0, 1, 0, 1]
2: (5) [1, 1, 0, 1, 0]
3: (5) [0, 0, 1, 0, 3]

最后得到 第三轮结束时候,达到n - 1的方案数为 3

代码:

/**
 * @param {number} n
 * @param {number[][]} relation
 * @param {number} k
 * @return {number}
 */
var numWays = function (n, relation, k) {
  const dp = new Array(k + 1).fill(0).map(() => new Array(n).fill(0));
  dp[0][0] = 1;
  for (let i = 0; i < k; i++) {
    for (const [src, dst] of relation) {
      dp[i + 1][dst] += dp[i][src];
    }
  }
  return dp[k][n - 1];
};

更多leetcode算法题解,leetcode 刷题笔记,经典算法讲解 https://lwebapp.com/zh/tag/leetcode

参考

Tree树形控件展示当前路径

问题

现有一个树形结构的菜单,支持无限的嵌套层级,需要根据用户点击的某个子菜单,获取到这个子菜单所在节点的路径,类似于面包屑效果。

一个合格的树形菜单数据结构

const menu = [{
          id:'1',
          label: '一级 1',
          children: [{
            id:'11',
            label: '二级 1-1',
            children: [{
              id:'111',
              label: '三级 1-1-1'
            }]
          }]
        }, {
          id:'2',
          label: '一级 2',
          children: [{
            id:'21',
            label: '二级 2-1',
            children: [{
              id:'211',
              label: '三级 2-1-1'
            }]
          }, {
            id:'22',
            label: '二级 2-2',
            children: [{
              id:'221',
              label: '三级 2-2-1'
            }]
          }]
        }, {
          id:'3',
          label: '一级 3',
          children: [{
            id:'31',
            label: '二级 3-1',
            children: [{
              id:'311',
              label: '三级 3-1-1'
            }]
          }, {
            id:'32',
            label: '二级 3-2',
            children: [{
              id:'321',
              label: '三级 3-2-1'
            }]
          }]
        }]

解决方案

思路:

递归整个树形菜单,记录下每次循环时候的当前路径名称,匹配到之后再把所有节点名称拼接起来。

其中有一个关键处理点是每次循环到同级数组,需要重新开始记录路径,否则会出现路径重复的情况

代码:

/**
 * @param {array[][]} data 整个菜单数组
 * @param {object[][]} v 当前节点对象
 * @return {string[]} 当前节点对象路径
 */

function findPath(data, v){
            var find = false; //找到id后标记,结束递归
            var paths = [];

            findId(data, v.id);

            return paths.join('/');

            function findId(root, vid) {

                var currentPathsLength = paths.length;

                root.forEach((ele, i, root) => {
                    // 后面不再循环找了
                    if (find) {
                        return
                    }

                    // 每次循环到同级数组,重新开始记录路径
                    paths = paths.slice(0,currentPathsLength);
                    paths.push(ele.label)


                    // 找到即返回
                    if (ele.id === vid) {
                        find = true;
                        return;
                    } else if (Array.isArray(ele.children) && ele.children.length > 0) { //有子节点继续寻找
                        return findId(ele.children, vid)
                    }

                });

            }
        }

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