【力扣】1145. 二叉树着色游戏

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【力扣】 1145. 二叉树着色游戏

有两位极客玩家参与了一场「二叉树着色」的游戏。游戏中,给出二叉树的根节点 root,树上总共有 n 个节点,且 n 为奇数,其中每个节点上的值从 1 到 n 各不相同。

最开始时:

  • 「一号」玩家从 [1, n] 中取一个值 x1 <= x <= n);
  • 「二号」玩家也从 [1, n] 中取一个值 y1 <= y <= n)且 y != x

「一号」玩家给值为 x 的节点染上红色,而「二号」玩家给值为 y 的节点染上蓝色。

之后两位玩家轮流进行操作,「一号」玩家先手。每一回合,玩家选择一个被他染过色的节点,将所选节点一个 未着色 的邻节点(即左右子节点、或父节点)进行染色(「一号」玩家染红色,「二号」玩家染蓝色)。

如果(且仅在此种情况下)当前玩家无法找到这样的节点来染色时,其回合就会被跳过。

若两个玩家都没有可以染色的节点时,游戏结束。着色节点最多的那位玩家获得胜利 ✌️。

现在,假设你是「二号」玩家,根据所给出的输入,假如存在一个 y 值可以确保你赢得这场游戏,则返回 true ;若无法获胜,就请返回 false 。

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核心问题

  • 对方先手
  • 占据相邻节点
  • 节点最多获胜
  • 能否确保获胜?

解题思路

  • 找到对方的首节点
  • 根据规则,首节点最多只有3个位置可选。
  • 对方首节点的父节点(除对方首节点为根的子树外的节点都是红节点)
  • 对方首节点的左叶节点(对方首节点的左子树都是红节点)
  • 对方首节点的右叶节点(对方首节点的右子树都是红节点)
  • 对比3种情况是否存在一种情况必胜

实现代码(高效,低消耗)

  • 找到对方的首节点
// 找到目标,并保存到t中
void find(struct TreeNode *node, struct TreeNode **t, int x) {
    if (node->val == x) {
        *t = node; // 找到目标,并保存到t中
        return;
    }
    if (*t)
        return; // 找到目标,打断查找
    if (node->left)
        find(node->left, t, x);
    if (node->right)
        find(node->right, t, x);
}
  • 计算目标节点的总节点数
void count(struct TreeNode *node, int *c) {
    (*c)++;
    if (node->left)
        count(node->left, c);
    if (node->right)
        count(node->right, c);
}
  • 解题函数
bool btreeGameWinningMove(struct TreeNode* root, int n, int x){
    if (n == 1)
        return 0; // 只有一个节点,对方先手,必输
    
    struct TreeNode *target = NULL;
    find(root, &target, x); // 找到目标

    // 计算左子树的节点个数,如果存在的话
    int c1 = 0, c2 = 0;
    if (target->left)
        count(target->left, &c1);
    if (c1 > n - c1)
        return 1; // 左子树节点是否超过总节点一半,选左子树必胜。
    
    // 计算右子树的节点个数,如果存在的话
    if (target->right)
        count(target->right, &c2);
    if (c2 > n - c2)
        return 1; // 右子树节点是否超过总节点一半,选右子树必胜。

    // 选父节点,如果对方节点数少于总节点数一半,选父节点必胜,否则必输。
    return c1 + c2 + 1 <= n / 2;
}