7-1 家谱处理 (50分)(二叉树解法)

人类学研究对于家族很感兴趣,于是研究人员搜集了一些家族的家谱进行研究。实验中,使用计算机处理家谱。为了实现这个目的,研究人员将家谱转换为文本文件。下面为家谱文本文件的实例:

John
  Robert
    Frank
    Andrew
  Nancy
    David

家谱文本文件中,每一行包含一个人的名字。第一行中的名字是这个家族最早的祖先。家谱仅包含最早祖先的后代,而他们的丈夫或妻子不出现在家谱中。每个人的子女比父母多缩进2个空格。以上述家谱文本文件为例,John这个家族最早的祖先,他有两个子女RobertNancyRobert有两个子女FrankAndrewNancy只有一个子女David

在实验中,研究人员还收集了家庭文件,并提取了家谱中有关两个人关系的陈述语句。下面为家谱中关系的陈述语句实例:

John is the parent of Robert
Robert is a sibling of Nancy
David is a descendant of Robert

研究人员需要判断每个陈述语句是真还是假,请编写程序帮助研究人员判断。

输入格式:

输入首先给出2个正整数N(2≤N≤100)和M(≤100),其中N为家谱中名字的数量,M为家谱中陈述语句的数量,输入的每行不超过70个字符。

名字的字符串由不超过10个英文字母组成。在家谱中的第一行给出的名字前没有缩进空格。家谱中的其他名字至少缩进2个空格,即他们是家谱中最早祖先(第一行给出的名字)的后代,且如果家谱中一个名字前缩进k个空格,则下一行中名字至多缩进k+2个空格。

在一个家谱中同样的名字不会出现两次,且家谱中没有出现的名字不会出现在陈述语句中。每句陈述语句格式如下,其中XY为家谱中的不同名字:

X is a child of Y
X is the parent of Y
X is a sibling of Y
X is a descendant of Y
X is an ancestor of Y

输出格式:

对于测试用例中的每句陈述语句,在一行中输出True,如果陈述为真,或False,如果陈述为假。

输入样例:

6 5
John
  Robert
    Frank
    Andrew
  Nancy
    David
Robert is a child of John
Robert is an ancestor of Andrew
Robert is a sibling of Nancy
Nancy is the parent of Frank
John is a descendant of Andrew

输出样例:

True
True
True
False
False

既然在二叉树的章节里,用二叉树去写。开始想着每次更新从根节点开始,但是这样更新有一个问题是很难判断往左儿子放还是右儿子放,也许是有办法的,但不是单单的判size。

根据题目的特点,每次开始的节点就是刚修改过的now节点,然后每次对新的节点的深度和now节点的深度进行讨论。

如果相等,就是同个父亲,Now跳到父亲,存入其儿子的指针数组。

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如果<,那么根据题目其就是父亲,直接连,存入其指针数组。

如果>,说明已经换左右子树了,并且要往上暴跳。

同时注意段错误,如果用want->father的话先要判want->father是不是空才能用。

#include<iostream>
#include<vector>
#include<queue>
#include<cstring>
#include<cmath>
#include<map>
#include<set>
#include<cstdio>
#include<algorithm>
#define debug(a) cout<<#a<<"="<<a<<endl;
using namespace std;
const int maxn=300;
typedef int LL;
typedef struct BitNode* ToNode;
struct BitNode{
    LL spacenum;
    string name;
    ToNode father;
    vector<ToNode>sons;
};
BitNode anc;///祖先;
struct input{
    LL spacenum;
    string name;
}inputs[maxn];
struct Query{
    string nameA,is,the,relation,of,nameB;
}q[maxn];
LL getnum(string name){
    LL len=name.size();
    LL num=0;
    for(LL i=0;i<len;i++){
        if(name[i]==' ') num++;
        else return num;
    }
}
string getname(string name){
    LL len=name.size();
    string s="";
    for(LL i=0;i<len;i++){
        if(name[i]!=' ') s+=name[i];
    }
    return s;
}
ToNode want=nullptr;
void find(ToNode& now,string name){
    if(now->name==name){
        want=now;
        return;
    }
    for(auto i:(now->sons)){
        find(i,name);
    }
}
bool check(string nameA,string relation,string nameB){
    ///说实话这个时候挺想map的
    if(relation=="child"){
        ToNode root=&anc;
        find(root,nameB);///返回该名字的指针
        for(auto i:(want->sons)){
            if(i->name==nameA){
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
    else if(relation=="ancestor"){
        ToNode root=&anc;
        find(root,nameB);
        while(want->name!=nameA&&want->name!=anc.name){
               want=want->father;
        }
        if(want->name==nameA) return true;
        else return false;
    }
    else if(relation=="sibling"){
        ToNode root1=&anc;
        find(root1,nameA);ToNode k1=want;///这里要加引用嘛?
        ToNode root2=&anc;
        ///want=nullptr;
        find(root2,nameB);ToNode k2=want;
        if(k1->father==k2->father) return true;
        else return false;
    }
    else if(relation=="parent"){
        ToNode root=&anc;
        find(root,nameB);
        if(want->father==nullptr) return false;
        if(want->father->name==nameA) return true;
        else return false;
    }
    else if(relation=="descendant"){
        ToNode root=&anc;
        find(root,nameA);
        while(want->name!=nameB){///没有相同名字出现在询问中
            if(want->name==anc.name) break;
            want=want->father;
        }
        if(want->name==nameB) return true;
        else return false;
    }
    want=nullptr;
}
int main(void)
{
  LL n,m;cin>>n>>m;
  getchar();
  ToNode now=&anc;
  string ancestor;
  getline(cin,ancestor);
 /// debug(ancestor);
  inputs[0].spacenum=0;
  inputs[0].name=ancestor;
  now->spacenum=inputs[0].spacenum;
  now->name=inputs[0].name;
  now->father=nullptr;///根节点的祖先是空
  for(LL i=1;i<n;i++){
    string name;getline(cin,name);
    inputs[i].spacenum=getnum(name);
    inputs[i].name=getname(name);
    inputs[i].spacenum/=2;

    if(now->spacenum<inputs[i].spacenum){///说明上一个是他的父亲,数据保证
        ToNode p=new BitNode;
        p->spacenum=inputs[i].spacenum;
        p->name=inputs[i].name;
        p->father=now;
        (now->sons).push_back(p);
        now=p;
    }
    else if(now->spacenum==inputs[i].spacenum){///说明上一个是他的兄弟
        now=now->father;
        ToNode p=new BitNode;
        p->spacenum=inputs[i].spacenum;
        p->father=now;
        p->name=inputs[i].name;
        (now->sons).push_back(p);
        now=p;
    }
    else{///说明此时的节点深度太大了,要往上跳
        while(now->spacenum!=inputs[i].spacenum){
            now=now->father;
        }
        ///此时跳到深度一样的兄弟节点
        now=now->father;
        ToNode p=new BitNode;
        p->spacenum=inputs[i].spacenum;
        p->name=inputs[i].name;
        p->father=now;
        (now->sons).push_back(p);
        now=p;
    }
  }
  for(LL i=1;i<=m;i++){
     cin>>q[i].nameA>>q[i].is>>q[i].the>>q[i].relation>>q[i].of>>q[i].nameB;
     bool flag=check(q[i].nameA,q[i].relation,q[i].nameB);
     if(flag==1) cout<<"True"<<endl;
     else cout<<"False"<<endl;
  }
return 0;
}

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