Domande e risposte più comuni sull'intervista sull'albero binario [per i neofiti e gli esperti]

Pubblicato: 2020-12-29

Sommario

introduzione

Le strutture dati sono uno dei concetti più fondamentali nella programmazione orientata agli oggetti. Per spiegarlo semplicemente, una struttura di dati è un modo particolare di organizzare i dati in un computer in modo che possano essere elaborati efficacemente. Esistono diverse strutture di dati come stack, code e alberi che hanno le proprie proprietà uniche.

Gli alberi ci consentono di organizzare i dati in modo gerarchico. Tale struttura dati è molto diversa dalle strutture dati lineari come elenchi collegati o array. Un albero è costituito da nodi che trasportano informazioni.

Un albero binario è un tipo speciale di albero che può avere solo fino a due figli. Ciò significa che un particolare nodo in un albero binario non può avere figli, un figlio o due figli ma non di più. Un albero binario è un'importante struttura di dati che può permetterci di risolvere problemi difficili e costruire codici complessi.

Se stai facendo domanda per un lavoro come sviluppatore Java o ingegnere del software, il tuo colloquio potrebbe contenere diverse domande che ruotano attorno a questo concetto. Spesso i candidati trovano difficile rispondere a domande basate su alberi binari, alberi di ricerca binari e programmi correlati. In questo articolo, esploreremo alcune delle domande più frequenti relative agli alberi binari. Questo articolo ti aiuterà a comprendere meglio il concetto e ti preparerà in modo da poter ottenere il lavoro dei tuoi sogni!

Principali domande e risposte per le interviste sull'albero binario

La sezione seguente contiene un catalogo di domande e le relative risposte previste in base al concetto di albero binario.

1) Cos'è un nodo foglia?

Qualsiasi nodo in un albero binario o in un albero che non ha figli è chiamato nodo foglia.

2) Che cos'è un nodo radice?

Il primo nodo o il primo nodo in un albero è chiamato nodo radice.

3) Come si trova l'antenato comune più basso (LCA) di un albero binario in Java?

Consideriamo due nodi n1 e n2 che fanno parte di un albero binario.

L'antenato comune più basso (LCA) di n1 e n2 è l'antenato condiviso di n1 e n2 che si trova più lontano dalla radice.

È possibile seguire il metodo seguente per trovare l'LCA.

  1. a) Trova un percorso dal nodo radice a n1 e salvalo in un array.
  2. b) Trova un percorso dal nodo radice a n2 e salvalo in un array.
  3. c) Attraversare entrambi i percorsi finché il valore non è lo stesso in entrambi gli array.

4) Come si verifica se un dato albero binario è un sottoalbero di un altro albero binario?

Si consideri un albero binario T. Vogliamo ora verificare se un albero binario S è un sottoalbero di T.

Per fare ciò, prima prova a verificare se trovi un nodo in T che sia anche in S.

Una volta trovato questo nodo comune, controlla se anche i seguenti nodi fanno parte di S.

Se sì, possiamo tranquillamente dire che S è un sottoalbero di T.

Da leggere: Idee e argomenti per progetti sulla struttura dei dati

5) Come trovi la distanza tra due nodi in un albero binario?

Considera due nodi n1 e n2 che fanno parte di un albero binario.

La distanza tra n1 e n2 è uguale al numero minimo di spigoli che devono essere percorsi per raggiungere un nodo all'altro.

È importante notare che si attraversa la distanza più breve tra i nodi.

6) Che cos'è un albero di ricerca binario?

Un albero binario di ricerca (BST) è un tipo speciale di albero binario in cui ogni nodo interno contiene una chiave. Per un albero di ricerca binario, la regola è:

  1. a) Un nodo può avere una chiave maggiore di tutte le chiavi nel sottoalbero sinistro del nodo.
  2. b) Un nodo può avere una chiave più piccola di tutte le chiavi nel sottoalbero destro del nodo.

Pertanto, se n1 è un nodo che ha una chiave 8, allora ogni nodo nel sottoalbero sinistro di n1 conterrà chiavi minori di 8 e ogni nodo nel sottoalbero destro di n1 conterrà chiavi maggiori di 8.

7) Cos'è un albero autobilanciato?

Gli alberi di ricerca binari autobilanciati mantengono automaticamente la loro altezza il più piccola possibile quando vengono eseguite operazioni come l'inserimento e l'eliminazione.

Affinché un BST sia autobilanciato, è importante che segua coerentemente le regole del BST in modo che il sottoalbero di sinistra abbia chiavi di valore inferiore mentre il sottoalbero di destra abbia chiavi di valore elevato.

Questo viene fatto utilizzando due operazioni:

– Rotazione a sinistra

– Rotazione a destra

8) Cos'è un albero AVL?

L'albero AVL prende il nome dai suoi inventori: Adelson, Velski e Landis. Un albero AVL è un albero binario autobilanciato che controlla l'altezza del suo sottoalbero sinistro e del sottoalbero destro e assicura che la differenza non sia maggiore di 1. Questa differenza è chiamata fattore di equilibrio

Pertanto, BalanceFactor = altezza (sottoalbero sinistro) – altezza (sottoalbero destro)

Se il fattore di equilibrio è maggiore di 1, l'albero viene bilanciato utilizzando alcune delle seguenti tecniche:

– Rotazione a sinistra

– Rotazione a destra

– Rotazione sinistra-destra

– Rotazione destra-destra

Leggi anche: Ordinamento nella struttura dei dati

9) Come si converte un albero binario in un albero di ricerca binario in Java?

La principale differenza tra un albero binario e un albero di ricerca binario è che il BST segue il sottoalbero sinistro dovrebbe avere valori chiave più bassi e il sottoalbero destro dovrebbe avere valori chiave più alti. Questo può essere fatto utilizzando una serie di tecniche di attraversamento come segue:

  1. Crea un array temporaneo che memorizza l'attraversamento in ordine dell'albero
  2. Ordina l'array temporaneo. Puoi usare qualsiasi algoritmo di ordinamento qui.
  3. Ancora una volta eseguire una traversata in ordine sull'albero.
  4. Copia gli elementi dell'array uno per uno su ciascun nodo dell'albero.

10) Come si elimina un nodo da un albero di ricerca binario in Java?

L'operazione di eliminazione per un BST può essere complicata poiché le sue proprietà devono essere conservate dopo l'operazione. Ecco uno sguardo a tutti e tre i casi possibili:

  1. Il nodo da eliminare è un nodo foglia.
    Rimuovere semplicemente il nodo.
  2. Il nodo da rimuovere ha un figlio.

In questo caso, copia il figlio nel nodo ed elimina il figlio.

  1. Il nodo da rimuovere ha due figli.

In questo caso, trova il successore inorder del nodo. È quindi possibile copiarne il contenuto nel nodo ed eliminare il successore inorder.

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11) Qual è la struttura dei dati dell'albero rosso-nero?

L'albero rosso-nero è un tipo speciale di albero autobilanciato che ha le seguenti proprietà:

  1. Ogni nodo ha un colore rosso o nero.
  2. La radice è sempre nera.
  3. Un nodo rosso non può avere un genitore rosso o un figlio rosso.
  4. Ogni percorso dal nodo radice a un nodo NULL ha lo stesso numero di nodi neri.

Da leggere: Idee e argomenti per progetti sulla struttura dei dati

12) Come trovi se due alberi sono identici?

Due alberi binari sono identici se hanno gli stessi dati e disposizione. Questo può essere fatto attraversando entrambi gli alberi e confrontando i loro dati e le loro disposizioni.

Ecco l'algoritmo che può permetterci di farlo:

  1. Controlla i dati del nodo radice ( dati albero1 == dati albero2)
  2. Controlla ricorsivamente il sottoalbero sinistro. call sameTree( albero1-> sottoalbero sinistro, albero2-> sottoalbero sinistro)
  3. Allo stesso modo, controlla il sottoalbero di destra
  4. se a,b,c sono veri, restituisce1

Checkout: tipi di albero binario

Pensieri finali

In questo articolo, abbiamo esplorato alcune delle domande più frequenti dell'intervista sull'albero di ricerca binaria. Esplorare di più sulle strutture dati può aiutarti a comprendere meglio la logica e la programmazione. Puoi provare a guardare gli esempi menzionati in questo articolo ed esercitarti modificando i valori per costruire i tuoi fondamenti. Con un po' di pratica, sarai in un'ottima posizione per risolvere il tuo colloquio.

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Quali sono gli esempi di vita reale della struttura dei dati dell'albero binario?

L'albero binario è una delle strutture dati più utilizzate. Funge anche da algoritmo di base per molte altre strutture di dati definite dall'utente. Esistono molte applicazioni reali che utilizzano questa struttura di dati e la sua implementazione direttamente o indirettamente.

Molti algoritmi di compressione utilizzano alberi binari per le loro implementazioni come la codifica Huffman. Gli alberi binari vengono utilizzati anche nella rete. Anche gli alberi decisionali utilizzano internamente gli alberi binari. La struttura dei dati dell'heap utilizza alberi binari per implementare le code di priorità.

Come dovrei esercitarmi con le domande sulla codifica dell'albero binario dopo aver preparato queste domande teoriche per il colloquio?

Dopo aver approfondito i concetti teorici dell'albero binario e aver preparato tutte le domande del colloquio, puoi iniziare a esercitarti sulla codifica delle domande partendo da problemi di livello facile, poi medio e infine difficile.

Puoi iniziare ad affrontare domande sagge sull'argomento e quindi, dopo aver acquisito fiducia in quelle, puoi risolvere problemi da argomenti misti. Ci sono tonnellate di siti Web come GFG, LeetCode, che hanno domande di qualità su cui esercitarsi. Praticare problemi abbastanza vari non solo aumenterà la tua fiducia, ma ti aiuterà anche a superare le tue interviste.

Perché un albero binario e i suoi concetti sono così importanti?

La struttura dei dati ad albero binario e i suoi concetti fondamentali come proprietà, tipi, attraversamenti e operazioni sono molto cruciali non solo per le interviste ma anche quando si sviluppano applicazioni reali. I concetti vengono utilizzati nell'implementazione di algoritmi efficienti e aiutano a sviluppare acute capacità di risoluzione dei problemi.

Questa è una delle strutture dati più richieste nelle interviste. L'albero binario funge da base per varie altre strutture di dati e algoritmi come heap, alberi decisionali, heap sort e tree sort.