LeetCode破解之 T 秒后青蛙的位置

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题目说明

给你一棵由 n 个顶点组成的无向树,顶点编号从 1 到 n。青蛙从 顶点 1 开始起跳。规则如下:

在一秒内,青蛙从它所在的当前顶点跳到另一个 未访问 过的顶点(如果它们直接相连)。 青蛙无法跳回已经访问过的顶点。 如果青蛙可以跳到多个不同顶点,那么它跳到其中任意一个顶点上的机率都相同。 如果青蛙不能跳到任何未访问过的顶点上,那么它每次跳跃都会停留在原地。 无向树的边用数组 edges 描述,其中 edges[i] = [fromi, toi] 意味着存在一条直接连通 fromi 和 toi 两个顶点的边。

返回青蛙在 t 秒后位于目标顶点 target 上的概率。

img

示例 1:

输入:n = 7, edges = [[1,2],[1,3],[1,7],[2,4],[2,6],[3,5]], t = 2, target = 4 输出:0.16666666666666666 解释:上图显示了青蛙的跳跃路径。青蛙从顶点 1 起跳,第 1 秒 有 1/3 的概率跳到顶点 2 ,然后第 2 秒 有 1/2 的概率跳到顶点 4,因此青蛙在 2 秒后位于顶点 4 的概率是 1/3 * 1/2 = 1/6 = 0.16666666666666666 。

思路分析

看完这个题目。。刚开始看的我迷迷糊糊,虽然能一眼看出是个图论的题目,但也不能一下想到怎么做,还是挺难的这个题目,做起来没有那么轻松,跳坑无数。

BFS广度优先搜索

思路:因为是一颗树的形状,而且给的输入是边的形式,那么到目标节点的路径是唯一的,而且是十分容易获取的,在获取到路径后根据路径中节点的度来进行计算,再根据路径长度进行判断即可。具体步骤:无向树的顶点为1,说明子节点一定比父节点小。 因此

  1. 1,从target开始,逐级向上寻找父节点,直到父节点为1
    
  2. 2,对于每级的父节点,记录其子节点个数m
    
  3. 3,这样可以得出,到第s步时必然会从target回归到顶点。
    
  4. 4,可以得出概率为`1/m1m2...*ms`
    
  5. 5,由于t和s不一定相等,当t小于s时,必然无法到达,概率为0
    
  6. 6,当t大于s时,说明抵达target后还会有动作,因此要判断target有没有子节点,如果有,则概率为0
    
public double frogPosition(int n, int[][] edges, int t, int target) {
    Map<Integer, List<Integer>> map = new HashMap<>();
    for (int[] edge : edges) {
        int a = Math.min(edge[0], edge[1]);
        int b = Math.max(edge[0], edge[1]);
        map.putIfAbsent(a, new ArrayList<>());
        map.get(a).add(b);
    }
    Queue<Node> queue = new LinkedList<>();
    queue.offer(new Node(1, 1d));
    int steps = 0;
    while (true) {
        int size = queue.size();
        while (size-- > 0) {
            Node node = queue.poll();
            List<Integer> list = map.get(node.val);
            if (node.val == target) return (steps == t || list == null) ? node.prob : 0;
            if (list == null) continue;
            double p = node.prob / list.size();
            for (int v : list) queue.offer(new Node(v, p));
        }
        if (steps++ == t) return 0;
    }
}

class Node {
    int val;
    double prob;
    Node(int val, double prob) {
        this.val = val;
        this.prob = prob;
    }
}

注意

坑点注意:全局变量数组越界了,这里不报内存错误,报用例不通过问题;但是把错误用例贴到控制台执行又能得出正确答案,你说是不是很坑!!! 我也wa了N次之后才被我发现了,以后做这种有向边和无向边的题目一定要看好了,edges两个断点的取值范围,一般是从1开始,n也是有效值!!!!