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文心一言 VS 讯飞星火 VS chatgpt （143）-- 算法导论12.1 3题

發布時間：2023/11/27 106 coder

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了文心一言 VS 讯飞星火 VS chatgpt （143）-- 算法导论12.1 3题小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

三、用go語言，設計一個執行中序遍歷的非遞歸算法。（提示:一種容易的方法是使用棧作為輔助數據結構;另一種較復雜但比較簡潔的做法是不使用棧，但要假設能測試兩個指針是否相等。）

文心一言，代碼正常運行：

我們可以使用棧作為輔助數據結構來執行中序遍歷的非遞歸算法。以下是用Go語言實現的代碼：

package main  
  
import (  
 "fmt"  
)  
  
type TreeNode struct {  
 Val   int  
 Left  *TreeNode  
 Right *TreeNode  
}  
  
func inorderTraversal(root *TreeNode) {  
 stack := []*TreeNode{}  
 node := root  
  
 for node != nil || len(stack) > 0 {  
 for node != nil {  
 stack = append(stack, node)  
 node = node.Left  
 }  
  
 node = stack[len(stack)-1]  
 stack = stack[:len(stack)-1]  
 fmt.Println(node.Val)  
  
 node = node.Right  
 }  
}  
  
func main() {  
 root := &TreeNode{Val: 1}  
 root.Left = &TreeNode{Val: 2}  
 root.Right = &TreeNode{Val: 3}  
 root.Left.Left = &TreeNode{Val: 4}  
 root.Left.Right = &TreeNode{Val: 5}  
 inorderTraversal(root)  
}

這個程序定義了一個TreeNode結構體，每個節點有一個整數值和兩個指向其左右子節點的指針。inorderTraversal函數接收一個樹的根節點，并使用棧來進行中序遍歷。在遍歷過程中，首先將當前節點及其所有左子節點推入棧中，然后處理棧頂節點（即最深層的左子節點），打印其值并將節點從棧中彈出。然后轉向處理該節點的右子節點。如果在任何時候棧為空且當前節點為nil，則遍歷結束。

訊飛星火，代碼正常運行：

package main

import "fmt"

type TreeNode struct {
    Val   int
    Left  *TreeNode
    Right *TreeNode
}

func inorderTraversal(root *TreeNode) []int {
    stack := []*TreeNode{}
    curr := root
    var res []int

    for curr != nil || len(stack) > 0 {
        for curr != nil {
            stack = append(stack, curr)
            curr = curr.Left
        }
        curr = stack[len(stack)-1]
        stack = stack[:len(stack)-1]
        res = append(res, curr.Val)
        curr = curr.Right
    }

    return res
}

func main() {
    root := &TreeNode{Val: 1}
    root.Right = &TreeNode{Val: 2}
    root.Right.Left = &TreeNode{Val: 3}

    fmt.Println(inorderTraversal(root)) // Output: [1 3 2]
}

360智腦，代碼不能運行：

使用棧實現中序遍歷的非遞歸算法：

package main

import (
    "fmt"
)

// BinaryTree is a simple implementation of binary tree node.
type BinaryTree struct {
    Data interface{}
    Left *BinaryTree
    Right *BinaryTree
}

// InOrderNoRecursion is an implementation of in-order traversal without recursion.
func (bt *BinaryTree) InOrderNoRecursion() []interface{} {
    res := []interface{}{}
    stack := []interface{}{bt}

    for len(stack) > 0 {
        for bt != nil {
            stack = stack[1:]
            stack = stack[0:1]
            bt = bt.Left
        }
        if len(stack) == 0 {
            break
        }
        var current interface{}
        for _, element := range stack {
            current = element
        }
        res = append(res, current.(interface{})) // visit current node
        stack = stack[1:]
        bt = bt.Right
    }
    return res
}

func init() {
    // Create an empty binary tree.
    root := &BinaryTree{}
    root.Left = &BinaryTree{}
    root.Right = &BinaryTree{}
    
    // Create an empty binary tree for testing.
    testRoot := &BinaryTree{}
    testRoot.Left = &BinaryTree{}
    testRoot.Right = &BinaryTree{}
    
    fmt.Println("In-order traversal without recursion result:", InOrderNoRecursion(root))
    fmt.Println("In-order traversal without recursion result:", InOrderNoRecursion(testRoot))
}

該代碼首先創建了一個空二叉樹，然后創建兩個測試用的二叉樹進行測試。在InOrderNoRecursion()方法中，我們使用了棧來模擬中序遍歷的過程。每次遍歷到一個節點時，將其加入棧中，然后移動到其左子樹或右子樹。當棧為空時，表示已經遍歷完所有節點，此時返回結果數組即可。

智譜清言，第1段代碼正常運行，第2段代碼拋panic：

以下是使用棧作為輔助數據結構的非遞歸算法實現：

package main
import "fmt"
type TreeNode struct {
    Val   int
    Left  *TreeNode
    Right *TreeNode
}
func inorderTraversal(root *TreeNode) []int {
    if root == nil {
        return []int{}
    }
    result := make([]int, 0)
    stack := make([]*TreeNode, 0)
    current := root
    for current != nil || len(stack) > 0 {
        for current != nil {
            stack = append(stack, current)
            current = current.Left
        }
        current = stack[len(stack)-1]
        stack = stack[:len(stack)-1]
        result = append(result, current.Val)
        current = current.Right
    }
    return result
}
func main() {
    root := &TreeNode{Val: 1, Left: &TreeNode{Val: 2, Left: &TreeNode{Val: 3, Left: nil, Right: nil}, Right: nil}, Right: &TreeNode{Val: 4, Left: nil, Right: nil}}
    fmt.Println(inorderTraversal(root)) // 輸出：[3 2 4 1]
}

以下是使用非遞歸但假設能測試兩個指針是否相等的做法：

package main
import "fmt"
type TreeNode struct {
    Val   int
    Left  *TreeNode
    Right *TreeNode
}
func isEqual(a, b *TreeNode) bool {
    if a == nil && b == nil {
        return true
    }
    if a == nil || b == nil {
        return false
    }
    return a.Val == b.Val && isEqual(a.Left, b.Left) && isEqual(a.Right, b.Right)
}
func inorderTraversal(root *TreeNode) []int {
    if root == nil {
        return []int{}
    }
    result := make([]int, 0)
    current := root
    for current != nil {
        for isEqual(current.Left, current) {
            current = current.Left
        }
        result = append(result, current.Val)
        for !isEqual(current.Right, current) {
            current = current.Right
        }
        current = current.Right
    }
    return result
}
func main() {
    root := &TreeNode{Val: 1, Left: &TreeNode{Val: 2, Left: &TreeNode{Val: 3, Left: nil, Right: nil}, Right: nil}, Right: &TreeNode{Val: 4, Left: nil, Right: nil}}
    fmt.Println(inorderTraversal(root)) // 輸出：[3 2 4 1]
}

這兩種方法都可以實現中序遍歷，但第二種方法不使用棧，而是假設能測試兩個指針是否相等，這種假設在實際編程中可能不總是成立，因此第一種方法更為推薦。

通義千問，兩段代碼都能正常運行：

以下是兩種方法實現的Go語言代碼：

方法一：使用棧作為輔助數據結構

package main

import (
	"fmt"
)

type TreeNode struct {
	Val   int
	Left  *TreeNode
	Right *TreeNode
}

func inorderTraversal(root *TreeNode) []int {
	var res []int
	if root == nil {
		return res
	}
	stack := []*TreeNode{}
	for node := root; node != nil || len(stack) > 0; {
		for node != nil {
			stack = append(stack, node)
			node = node.Left
		}
		node = stack[len(stack)-1]
		stack = stack[:len(stack)-1]
		res = append(res, node.Val)
		node = node.Right
	}
	return res
}

func main() {
	root := &TreeNode{Val: 1}
	root.Left = &TreeNode{Val: 2}
	root.Right = &TreeNode{Val: 3}
	fmt.Println(inorderTraversal(root)) // 輸出: [2 1 3]
}

方法二：不使用棧，測試兩個指針是否相等

package main

import (
	"fmt"
)

type TreeNode struct {
	Val   int
	Left  *TreeNode
	Right *TreeNode
}

func inorderTraversal(root *TreeNode) []int {
	var res []int
	if root == nil {
		return res
	}
	cur := root
	for cur != nil {
		if cur.Left != nil {
			tmp := cur.Left
			for tmp.Right != nil && tmp.Right != cur {
				tmp = tmp.Right
			}
			if tmp.Right == nil {
				tmp.Right = cur
				cur = cur.Left
				continue
			} else {
				tmp.Right = nil
			}
		}
		res = append(res, cur.Val)
		cur = cur.Right
	}
	return res
}

func main() {
	root := &TreeNode{Val: 1}
	root.Left = &TreeNode{Val: 2}
	root.Right = &TreeNode{Val: 3}
	fmt.Println(inorderTraversal(root)) // 輸出: [2 1 3]
}

這兩種方法都可以有效地對二叉樹進行中序遍歷，并且都不會修改原始的二叉樹結構。

天工，代碼正常運行：

以下是使用棧實現中序遍歷的非遞歸算法的Go代碼示例：

package main

import "fmt"

type TreeNode struct {
    Val int
    Left *TreeNode
    Right *TreeNode
}

func inorderTraversal(root *TreeNode) []int {
    res := []int{}
    stack := []*TreeNode{root}
    for len(stack) > 0 {
        node := stack[len(stack)-1]
        stack = stack[:len(stack)-1]
        if node.Left != nil {
            stack = append(stack, node.Left)
        }
        if node.Right != nil {
            stack = append(stack, node.Right)
        }
        res = append(res, node.Val)
    }
    return res
}

func main() {
    root := &TreeNode{1, &TreeNode{2, nil, nil}, &TreeNode{3, nil, nil}}
    res := inorderTraversal(root)
    fmt.Println(res) // Output: [2 1 3]
}

該代碼定義了一個TreeNode結構體，表示二叉樹的節點，包含節點的值Val，左子樹Left和右子樹Right。inorderTraversal函數使用一個棧來模擬中序遍歷的過程，將根節點入棧，然后循環處理直到棧為空。在每次循環中，將棧頂節點彈出，如果該節點有左子樹，則將左子樹入棧，如果該節點有右子樹，則將右子樹入棧，最后將該節點的值加入到結果數組中。最后返回結果數組。

在main函數中，創建了一個二叉樹的根節點，并調用inorderTraversal函數對其進行中序遍歷，并將結果打印到控制臺上。輸出結果為[2 1 3]，與預期結果一致。

靈小智：

以下是使用棧作為輔助數據結構的非遞歸算法，用于執行中序遍歷：

// 樹節點定義
type TreeNode struct {
    Val   int
    Left  *TreeNode
    Right *TreeNode
}

// 中序遍歷函數
func inorderTraversal(root *TreeNode) []int {
    if root == nil {
        return nil
    }

    stack := []*TreeNode{}
    result := []int{}
    currentNode := root

    for currentNode != nil || len(stack) >  {
        // 將當前節點及其所有左子節點入棧
        for currentNode != nil {
            stack = append(stack, currentNode)
            currentNode = currentNode.Left
        }

        // 彈出棧頂節點并記錄其值
        currentNode = stack[len(stack)-1]
        stack = stack[:len(stack)-1]
        result = append(result, currentNode.Val)

        // 處理右子節點
        currentNode = currentNode.Right
    }

    return result
}

這個算法使用了一個棧來存儲待處理的節點。首先將根節點及其所有左子節點依次入棧，然后彈出棧頂節點并記錄其值，最后處理右子節點。重復這個過程直到棧為空且當前節點為空。

使用這個算法可以實現中序遍歷的非遞歸方式。希望這個代碼對你有幫助！

chatgpt：

下面是使用棧作為輔助數據結構的非遞歸中序遍歷算法的示例代碼：

type TreeNode struct {
    Val   int
    Left  *TreeNode
    Right *TreeNode
}

func inorderTraversal(root *TreeNode) []int {
    if root == nil {
        return nil
    }

    stack := []*TreeNode{}
    res := []int{}
    curr := root

    for curr != nil || len(stack) > 0 {
        // 將當前節點及其左子樹入棧，直到沒有左子節點為止
        for curr != nil {
            stack = append(stack, curr)
            curr = curr.Left
        }
        
        // 彈出棧頂元素，并將其值添加到結果數組中
        top := stack[len(stack)-1]
        stack = stack[:len(stack)-1]
        res = append(res, top.Val)

        // 處理右子樹
        curr = top.Right
    }

    return res
}

這個算法使用了一個輔助棧，通過模擬遞歸過程來實現非遞歸的中序遍歷。具體步驟如下：

1.如果當前節點不為空或者棧不為空，則繼續循環。

2.將當前節點以及它的所有左子節點依次入棧，直到當前節點為空。

3.彈出棧頂元素，將其值添加到結果數組中。

4.處理彈出節點的右子節點。

以上是一種常見且簡單易懂的方法。另外一種復雜但更簡潔的方法是使用 Morris Traversal 算法，它不需要額外的棧空間，但需要對指針進行特殊處理。在此不再贅述。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的文心一言 VS 讯飞星火 VS chatgpt （143）-- 算法导论12.1 3题的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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