## 多叉树转二叉树-有依赖的背包问题解法 ### 一、多叉树的定义 多叉树即为子结点有任意个的树,而在转换时所涉及的多叉树是一棵有序的多叉树,也就是其子结点的顺序是不能够随便交换的。 ### 二、二叉树的定义 二叉树是每个结点最多有两个后继,且子树有左右之分(次序不能任意颠倒)。 ### 三、多叉树转二叉树的作用 * 在用数组等表示或保存多叉树时,会浪费存储的空间 * 由于树中每个结点的度各不相同,在搜索过程中会比较困难。 * 二叉树相对于多叉树便有了这些方面的优势,即能够节省存储空间,又能使搜索变得简便快捷。 因此可以通过将多叉树转换成为二叉树从而实现优化。 ### 四、转换规则 将一棵多叉树转换成二叉树,我们遵循的原则是: 左儿子,右兄弟。 #### 算法描述 将多叉树的第一个儿子结点作为二叉树的左结点,将其兄弟结点作为二叉树的右结点。 假设多叉树为$T$,新转化的二叉树为$K$ * $T$中的结点与$K$中的结点一一对应。 * $T$中的某个结点$N$的第一个子结点为$N_1$,则$K$中$N_1$为$N$的左儿子结点 * $T$中的某个结点$N$的第$i$个子结点记为$N_i$(除第一个子结点),则$K$中$N_i$为$N_{i-1}$的右儿子结点($N_2$为$N_1$的右儿子结点,$N_3$为$N_2$的右儿子结点) ### 五、转换示意图 ![](https://img2022.cnblogs.com/blog/8562/202201/8562-20220127114605116-1171253208.png) ### 六、具体实现代码 [AcWing 10. 有依赖的背包问题](https://www.acwing.com/problem/content/description/10/) ```c++ #include using namespace std; const int N = 105; int n; //物品个数 int m; //背包容量 int v[N]; //物品的体积 int w[N]; //物品的价值 int p; //依赖的物品编号 int root; //根节点 //多叉树转二叉树 int l[N], r[N]; //左儿子,右兄弟 int son[N]; //记录i的目前输入的最后一个儿子是谁,为了后面再有其它儿子加入时,放到最后一个儿子的右子树上 /*i表示结点,j表示体积,f[i][j]表示i及其兄弟结点组合不超过体积j的最大价值。由于根结点没有兄弟结点,故f[root][v] 表示体积不超过v的最大价值*/ int f[N][N]; /** * 功能:计算以i及其兄弟结点组合,体积不超过j的最大价值 * @param i 根 * @param j 体积 * @return 最大价值 */ int dfs(int i, int j) { if (i == 0 || j == 0) return 0; //递归出口,i=0:比如一个结点没有左儿子,默认就是i=0; if (f[i][j]) return f[i][j]; //记忆化 //右子树,也就是兄弟们的最大值 f[i][j] = dfs(r[i], j); //计算以自己为根的子树最大值(需要预留出v[i]的空间出来)并PK兄弟们的最大值 for (int k = 0; k <= j - v[i]; k++)//遍历所有可能的空间 //如果要了i结点,那么结果可能来自三方面:左子树,右子树,自己的w[i] f[i][j] = max(f[i][j], dfs(r[i], k) + dfs(l[i], j - v[i] - k) + w[i]); //返回最大值 return f[i][j]; } int main() { cin >> n >> m; for (int i = 1; i <= n; i++) { //体积,价值,依赖的物品编号 cin >> v[i] >> w[i] >> p; //将录入的多叉树转为二叉树,方便查找 if (p == -1) root = i;//记录根节点 else { if (son[p] == 0) l[p] = i; //p还没有录入过儿子,那么记录p的左儿子=i //如果p录入过儿子,那么需要找出它最后一个儿子是son[p], // 将i记录到最后一个儿子的右结点上r[son[p]]=i else r[son[p]] = i; son[p] = i; //修改p的最后一个儿子为i } } //深搜 cout << dfs(root, m) << endl; return 0; } ```