燃烧树问题：代码错误及修复分析

java

2024-03-03 18:33:38

燃烧树问题：深入分析代码错误及修复

引言

在解决编程问题时，调试代码至关重要。燃烧树问题 就是一个需要精确代码实现的典型例子。本文将深入分析遇到的代码错误，探讨其根本原因并提供更正后的解决方案。

问题识别

问题 1：队列操作不当

代码错误地将根节点入队，而不是目标燃烧节点。这导致了队列中包含的节点不正确，影响了后续的时间计算。

问题 2：时间计算不准确

代码每处理完一层节点就将时间变量增加 1。然而，准确的时间计算应该是：只有在队列中所有节点都已处理完，才能将时间变量增加 1。

问题 3：访问检查不彻底

代码没有对父节点进行访问检查。如果父节点之前没有被访问过，应该将其入队。

问题 4：队列大小计算错误

代码错误地使用qSize变量来控制循环次数。qSize变量应该是循环开始时的队列大小，而不是在循环中不断更新的大小。

更正后的代码

import java.util.*;

class Node {
    int data;
    Node left;
    Node right;

    Node(int data) {
        this.data = data;
        left = null;
        right = null;
    }
}

public static int minTime(Node root, int target) {
    int time = 0;
    Map<Node, Node> parentMap = new HashMap<>();
    Set<Node> visited = new HashSet<>();
    Queue<Node> queue = new LinkedList<>();

    parentMap(root, parentMap);
    Node burningNode = findTargetNode(root, target);

    if (burningNode != null) {
        queue.offer(burningNode);
    }

    while (!queue.isEmpty()) {
        int size = queue.size();
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            Node temp = queue.poll();
            visited.add(temp);

            if (temp.left != null && !visited.contains(temp.left)) {
                queue.offer(temp.left);
            }
            if (temp.right != null && !visited.contains(temp.right)) {
                queue.offer(temp.right);
            }
            if (parentMap.containsKey(temp) && !visited.contains(parentMap.get(temp))) {
                queue.offer(parentMap.get(temp));
            }
        }
        time++;
    }

    return time;
}

private static void parentMap(Node node, Map<Node, Node> map) {
    if (node == null) {
        return;
    }
    if (node.left != null) {
        map.put(node.left, node);
    }
    if (node.right != null) {
        map.put(node.right, node);
    }
    parentMap(node.left, map);
    parentMap(node.right, map);
}

private static Node findTargetNode(Node node, int target) {
    if (node == null) {
        return null;
    }
    if (node.data == target) {
        return node;
    }
    Node left = findTargetNode(node.left, target);
    Node right = findTargetNode(node.right, target);
    return left != null ? left : right;
}