#yyds干货盘点# LeetCode程序员面试金典:四叉树交集

时间:2024-01-23 20:57:21

题目

二进制矩阵中的所有元素不是 0 就是 1 。


给你两个四叉树,quadTree1 和 quadTree2。其中 quadTree1 表示一个 n * n 二进制矩阵,而 quadTree2 表示另一个 n * n 二进制矩阵。


请你返回一个表示 n * n 二进制矩阵的四叉树,它是 quadTree1 和 quadTree2 所表示的两个二进制矩阵进行 按位逻辑或运算 的结果。


注意,当 isLeaf 为 False 时,你可以把 True 或者 False 赋值给节点,两种值都会被判题机制 接受 。


四叉树数据结构中,每个内部节点只有四个子节点。此外,每个节点都有两个属性:


val:储存叶子结点所代表的区域的值。1 对应 True,0 对应 False;

isLeaf: 当这个节点是一个叶子结点时为 True,如果它有 4 个子节点则为 False 。

class Node {

   public boolean val;

   public boolean isLeaf;

   public Node topLeft;

   public Node topRight;

   public Node bottomLeft;

   public Node bottomRight;

}

我们可以按以下步骤为二维区域构建四叉树:


如果当前网格的值相同(即,全为 0 或者全为 1),将 isLeaf 设为 True ,将 val 设为网格相应的值,并将四个子节点都设为 Null 然后停止。

如果当前网格的值不同,将 isLeaf 设为 False, 将 val 设为任意值,然后如下图所示,将当前网格划分为四个子网格。

使用适当的子网格递归每个子节点。



如果你想了解更多关于四叉树的内容,可以参考 wiki 。


四叉树格式:


输出为使用层序遍历后四叉树的序列化形式,其中 null 表示路径终止符,其下面不存在节点。


它与二叉树的序列化非常相似。唯一的区别是节点以列表形式表示 [isLeaf, val] 。


如果 isLeaf 或者 val 的值为 True ,则表示它在列表 [isLeaf, val] 中的值为 1 ;如果 isLeaf 或者 val 的值为 False ,则表示值为 0 。


 


示例 1:




输入:quadTree1 = [[0,1],[1,1],[1,1],[1,0],[1,0]]

, quadTree2 = [[0,1],[1,1],[0,1],[1,1],[1,0],null,null,null,null,[1,0],[1,0],[1,1],[1,1]]

输出:[[0,0],[1,1],[1,1],[1,1],[1,0]]

解释:quadTree1 和 quadTree2 如上所示。由四叉树所表示的二进制矩阵也已经给出。

如果我们对这两个矩阵进行按位逻辑或运算,则可以得到下面的二进制矩阵,由一个作为结果的四叉树表示。

注意,我们展示的二进制矩阵仅仅是为了更好地说明题意,你无需构造二进制矩阵来获得结果四叉树。


示例 2:


输入:quadTree1 = [[1,0]]

, quadTree2 = [[1,0]]

输出:[[1,0]]

解释:两个数所表示的矩阵大小都为 1*1,值全为 0  

结果矩阵大小为 1*1,值全为 0 。

示例 3:


输入:quadTree1 = [[0,0],[1,0],[1,0],[1,1],[1,1]]

, quadTree2 = [[0,0],[1,1],[1,1],[1,0],[1,1]]

输出:[[1,1]]

示例 4:


输入:quadTree1 = [[0,0],[1,1],[1,0],[1,1],[1,1]]

, quadTree2 = [[0,0],[1,1],[0,1],[1,1],[1,1],null,null,null,null,[1,1],[1,0],[1,0],[1,1]]

输出:[[0,0],[1,1],[0,1],[1,1],[1,1],null,null,null,null,[1,1],[1,0],[1,0],[1,1]]

示例 5:


输入:quadTree1 = [[0,1],[1,0],[0,1],[1,1],[1,0],null,null,null,null,[1,0],[1,0],[1,1],[1,1]]

, quadTree2 = [[0,1],[0,1],[1,0],[1,1],[1,0],[1,0],[1,0],[1,1],[1,1]]

输出:[[0,0],[0,1],[0,1],[1,1],[1,0],[1,0],[1,0],[1,1],[1,1],[1,0],[1,0],[1,1],[1,1]]

代码实现

class Solution {
    public Node intersect(Node quadTree1, Node quadTree2) {
        if (quadTree1.isLeaf) {
            if (quadTree1.val) {
                return new Node(true, true);
            }
            return new Node(quadTree2.val, quadTree2.isLeaf, quadTree2.topLeft, quadTree2.topRight, quadTree2.bottomLeft, quadTree2.bottomRight);
        }
        if (quadTree2.isLeaf) {
            return intersect(quadTree2, quadTree1);
        }
        Node o1 = intersect(quadTree1.topLeft, quadTree2.topLeft);
        Node o2 = intersect(quadTree1.topRight, quadTree2.topRight);
        Node o3 = intersect(quadTree1.bottomLeft, quadTree2.bottomLeft);
        Node o4 = intersect(quadTree1.bottomRight, quadTree2.bottomRight);
        if (o1.isLeaf && o2.isLeaf && o3.isLeaf && o4.isLeaf && o1.val == o2.val && o1.val == o3.val && o1.val == o4.val) {
            return new Node(o1.val, true);
        }
        return new Node(false, false, o1, o2, o3, o4);
    }
}