Species Tree 利用HashTable实现实例代码

Species Tree 利用HashTable实现

题目再现

题目内容：

给定一个物种演化图，
关系的表示方式如下：
x y : 表示x为y的先祖。
一个物种只会有一个先祖，
一个先祖可以有很多个演化出来的物种，
请你找出每个问题询问物种的祖父物种(先祖的先祖)，
每个物种会使用一个不重复的编号来表示，
如果该物种没有祖父物种的话或是不存在，
那么请将他的祖父物种当是0。(凭空而生)
保证所有物种间一定有所关连，
且不会有重复演化的现象发生，
即演化图只会是一棵树。

输入格式:
只有一组测资。
第一行会有两个数字N、Q，代表总共有N个物种及Q个问题。
接下来N-1行，每一行有两个数字x、y，
意义如题目所述。
接下来的Q行，每一行有一个数字Z，
代表要询问的物种编号。
测资范围：
1 < N < 10000
0 < Q < 1000
0 < x, y, z < 1000000

输出格式：
对于每一个询问的物种编号，将他们的祖父物种编号加总后再输出。

输入样例：
6 3
1000 2000
1000 3000
2000 4000
3000 5000
5000 6000
5000
6000
1234

输出样例：
4000

时间限制：100ms内存限制：16000kb

算法实现

1. 简单数组下标查找法

通过题目的要求，这里可以使用最简单的方法，因为输入的x , y中，y的值是确定不变的，所以这里可以定义一个y的取值范围那么大的数组，下标就是y的值，内容就是x的值，这样查找起来十分方便，时间复杂度是O(1)，但是空间上就会浪费比较多了。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main(){
  int arrBucket[1000000];
  int N, Q;
  int x, y, z;
  long long sum = 0;

  memset(arrBucket, 0, sizeof(arrBucket));

  scanf("%d %d", &N, &Q);
  while(N -- > 1){
    scanf("%d %d", &x, &y);
    arrBucket[y] = x;
  }

  while(Q --){
    scanf("%d", &z);
    if(arrBucket[z] != 0){
      if(arrBucket[arrBucket[z]] != 0){
        sum += arrBucket[arrBucket[z]];
      }
    }
  }

  printf("%lld", sum);

  return 0;
}

2. Hash表实现

因为方法1中，浪费空间严重，所以这里使用Hash表实现。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define NULLKEY -1

typedef struct {
  int *elem; //元素
  int *elemP; //父元素
  int count;
}HashTable;

int Hash(HashTable H, int k){
  return k % H.count;
}

void InitHashTable(HashTable *H){
  int i;

  H->elem = (int *)malloc(sizeof(int) * H->count);
  H->elemP = (int *)malloc(sizeof(int) * H->count);
  for(i = 0; i < H->count; i ++){
    H->elem[i] = NULLKEY;
    H->elemP[i] = NULLKEY;
  }
}

void InsertHash(HashTable *H, int key, int value){
  int addr;

  addr = Hash(*H, key);
  while(H->elem[addr] != NULLKEY){
    addr = (addr + 1) % H->count;
  }

  H->elem[addr] = key;
  H->elemP[addr] = value;
}

int FindHash(HashTable *H, int key, int *addr){

  *addr = Hash(*H, key);

  while(H->elem[*addr] != key){
    *addr = (*addr + 1) % H->count;
    if(H->elem[*addr] == NULLKEY || *addr == Hash(*H, key)){
      return 0;
    }
  }

  return 1;
}

int main(){
  int N, Q;
  int x, y, z, addr;
  long long sum = 0;
  HashTable H;

  scanf("%d %d", &N, &Q);
  H.count = N - 1;
  InitHashTable(&H);

  while(N -- > 1){
    scanf("%d %d", &x, &y);
    InsertHash(&H, y, x);
  }

  while(Q --){
    scanf("%d", &z);
    if(FindHash(&H, z, &addr)){
      if(FindHash(&H, H.elemP[addr], &addr)){
        sum += H.elemP[addr];
      }
    }
  }

  printf("%lld", sum);

  return 0;
}

3. 用C++的map来实现

看着用C实现起来，相对来说实现的各个功能都要自己写，这里看一下用C++的STL里面的map来实现上面的题目，非常简单（不得不说STL真的很好用，但是不如HashTable速度快，空间上也不如HashTable占用的小）

#include <iostream>
#include <map>
using namespace std;

int main() {
  int n, q;
  cin >> n >> q;

  map<int,int> mp;
  map<int,int>::iterator it;
  int x, y, z;
  for (int i=1; i<n; ++i) {
    cin >> x >> y;
    mp.insert(pair<int,int>(y,x));
  }

  int sum = 0;
  for (int i=0; i<q; ++i) {
    cin >> z;
    it = mp.find(z);
    if (it != mp.end()) {
      it = mp.find(it->second);
      if (it != mp.end())
        sum += it->second;
    }
  }

  cout << sum;
  return 0;
}

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