Java实现 LeetCode 310 最小高度树

310. 最小高度树

对于一个具有树特征的无向图，我们可选择任何一个节点作为根。图因此可以成为树，在所有可能的树中，具有最小高度的树被称为最小高度树。给出这样的一个图，写出一个函数找到所有的最小高度树并返回他们的根节点。

格式

该图包含 n 个节点，标记为 0 到 n - 1。给定数字 n 和一个无向边 edges 列表（每一个边都是一对标签）。

你可以假设没有重复的边会出现在 edges 中。由于所有的边都是无向边， [0, 1]和 [1, 0] 是相同的，因此不会同时出现在 edges 里。

示例 1:

输入: n = 4, edges = [[1, 0], [1, 2], [1, 3]]

    0
    |
    1
   / \
  2   3

输出: [1]

示例 2:

输入: n = 6, edges = [[0, 3], [1, 3], [2, 3], [4, 3], [5, 4]]

 0  1  2
  \ | /
    3
    |
    4
    |
    5

输出: [3, 4]

说明:

根据树的定义，树是一个无向图，其中任何两个顶点只通过一条路径连接。 换句话说，一个任何没有简单环路的连通图都是一棵树。

树的高度是指根节点和叶子节点之间最长向下路径上边的数量。

class Solution {
     public List<Integer> findMinHeightTrees(int n, int[][] edges) {
        List<Integer> res = new ArrayList<>();
        int[][] gra = new int[n][];
        for(int[] edge : edges) {
            int a = edge[0], b = edge[1];
            if(gra[a] == null) gra[a] = edge;
            else gra[b] = edge;
        }
        int root = getRoot(gra);
        int[] node = getNode(gra, root);
        root = reverse(gra, root, node[0]);
        node = getNode(gra, root);

        //System.out.println(root + "/" + node[0] + ":" + node[1]);

        int len = node[1] / 2;
        int p = node[0];
        while(len-- != 0) p = getNext(gra, p);
        res.add(p);
        if((node[1] & 1) == 1) res.add(getNext(gra, p));

        return res;
    }

    private int reverse(int[][] gra, int root, int p) {
        int ret = p;
        int[] pre = null;
        while(p != root) {
            int next = getNext(gra, p);
            int[] temp = gra[p];
            gra[p] = pre;
            pre = temp;
            p = next;
        }
        gra[root] = pre;
        return ret;
    }

    private int[] getNode(int[][] gra, int root) {
        int n = gra.length;
        int max = 0, node = 0;
        int[] h = new int[n];
        int[] stack = new int[n];
        int size = 0;
        for(int i = 0; i < n; i++) {
            int p = i, count = 0;
            while(p != root && h[p] == 0) {
                stack[size++] = p;
                p = getNext(gra, p);
            }
            while(size != 0) {
                int temp = stack[--size];
                h[temp] = h[p] + 1;
                if(h[temp] > max) {
                    max = h[temp];
                    node = temp;
                }
                p = temp;
            }
        }
        return new int[]{node, h[node]};
    }

    private int getRoot(int[][] gra) {
        int p = 0;
        while(gra[p] != null) p = getNext(gra, p);
        return p;
    }

    private int getNext(int[][] gra, int p) {
        int[] ret = gra[p];
        return ret[0] == p ? ret[1] : ret[0];
    }
}

PS：

我的效率倒数第一

class Solution {

    private boolean[][] graph;
    private boolean[] visited;
    private int[] e;
    private Queue<Integer> queue;

    public List<Integer> findMinHeightTrees(int n, int[][] edges) {

        graph=new  boolean[n][n];

        visited=new boolean[n];
        e=new int[n];
        queue=new LinkedList<>();
        //初始化构建图
        for(int i=0;i<edges.length;i++){
            graph[edges[i][0]][edges[i][1]]=true;
            graph[edges[i][1]][edges[i][0]]=true;
            e[edges[i][0]]++;
            e[edges[i][1]]++;

        }
        //去除最外层的节点
        while(n>2){
            //遍历图,找到最外层节点
            findOuter();
            while(!queue.isEmpty()){
                Integer v=queue.poll();
                e[v]--;
                n--;
                visited[v]=true;
                for(int i=0;i<graph[v].length;i++){
                    if(graph[v][i]){
                        e[i]--;
                        graph[v][i]=false;
                        graph[i][v]=false;
                    }
                }

            }
        }
        List<Integer> rt=new ArrayList<>();
        for(int i=0;i<visited.length;i++){
            if(!visited[i]){
                rt.add(i);
            }
        }
        return rt;
    }

    public void findOuter(){
        for(int i=0;i<e.length;i++){
            if(e[i]==1){
                queue.add(i);
            }
        }
    }
}