Наиболее распространенные вопросы и ответы на собеседовании по бинарному дереву [для новичков и опытных]

Введение

Структуры данных — одна из самых фундаментальных концепций объектно-ориентированного программирования. Проще говоря, структура данных — это особый способ организации данных в компьютере, обеспечивающий их эффективную обработку. Существует несколько структур данных, таких как стеки, очереди и деревья, которые обладают своими уникальными свойствами.

Деревья позволяют нам организовать данные в иерархическом порядке. Такая структура данных сильно отличается от линейных структур данных, таких как связанные списки или массивы. Дерево состоит из узлов, несущих информацию.

Бинарное дерево — это особый тип дерева, который может иметь не более двух дочерних элементов. Это означает, что конкретный узел в бинарном дереве не может иметь дочерних элементов, одного дочернего элемента или двух дочерних элементов, но не более. Двоичное дерево — это важная структура данных, которая позволяет нам решать сложные задачи и создавать сложные коды.

Если вы претендуете на должность Java-разработчика или инженера-программиста, ваше собеседование может содержать несколько вопросов, связанных с этой концепцией. Часто кандидатам трудно отвечать на вопросы, основанные на бинарных деревьях, бинарных деревьях поиска и связанных с ними программах. В этой статье мы рассмотрим некоторые из наиболее часто задаваемых вопросов на собеседованиях, связанных с бинарными деревьями. Эта статья поможет вам лучше понять концепцию и подготовит вас к тому, чтобы вы могли получить работу своей мечты!

Лучшие вопросы и ответы на собеседовании по бинарному дереву

Следующий раздел содержит каталог вопросов и ожидаемых ответов на них на основе концепции бинарного дерева.

1) Что такое листовой узел?

Любой узел в бинарном дереве или дереве, не имеющем дочерних элементов, называется листовым узлом.

2) Что такое корневой узел?

Первый узел или верхний узел в дереве называется корневым узлом.

3) Как найти наименьшего общего предка (LCA) бинарного дерева в Java?

Рассмотрим два узла n1 и n2, которые являются частью бинарного дерева.

Наименьший общий предок (LCA) n1 и n2 — это общий предок n1 и n2, расположенный дальше всего от корня.

Вы можете использовать следующий метод, чтобы найти LCA.

1. а) Найдите путь от корневого узла к n1 и сохраните его в массиве.
2. б) Найдите путь от корневого узла к n2 и сохраните его в массиве.
3. c) Перемещайтесь по обоим путям, пока значение не станет одинаковым в обоих массивах.

4) Как проверить, является ли данное бинарное дерево поддеревом другого бинарного дерева?

Предположим, у нас есть бинарное дерево T. Теперь мы хотим проверить, является ли бинарное дерево S поддеревом T.

Для этого сначала попробуйте проверить, не найдете ли вы узел в T, который также находится в S.

Как только вы найдете этот общий узел, проверьте, не являются ли следующие узлы также частью S.

Если да, то мы можем с уверенностью сказать, что S является поддеревом T.

Обязательно к прочтению: идеи и темы проекта структуры данных

5) Как найти расстояние между двумя узлами в бинарном дереве?

Рассмотрим два узла n1 и n2, которые являются частью бинарного дерева.

Расстояние между n1 и n2 равно минимальному количеству ребер, которые необходимо пройти, чтобы добраться от одного узла до другого.

Важно отметить, что вы проходите кратчайшее расстояние между узлами.

6) Что такое бинарное дерево поиска?

Бинарное дерево поиска (BST) — это особый тип бинарного дерева, в котором каждый внутренний узел содержит ключ. Для бинарного дерева поиска правило таково:

1. а) У узла может быть ключ, который больше, чем все ключи в левом поддереве узла.
2. б) У узла может быть ключ, меньший, чем все ключи в правом поддереве узла.

Таким образом, если n1 — это узел с ключом 8, то каждый узел в левом поддереве n1 будет содержать ключи меньше 8, а каждый узел в правом поддереве n1 будет содержать ключи больше 8.

7) Что такое самобалансирующееся дерево?

Самобалансирующиеся бинарные деревья поиска автоматически сохраняют свою высоту как можно меньше, когда выполняются такие операции, как вставка и удаление.

Чтобы BST был самобалансирующимся, важно, чтобы он последовательно следовал правилам BST, чтобы левое поддерево имело ключи с меньшим значением, а правое поддерево — ключи с высоким значением.

Это делается с помощью двух операций:

– Левое вращение

– правое вращение

8) Что такое дерево AVL?

Дерево AVL названо в честь его изобретателей: Адельсона, Вельски и Лэндиса. Дерево AVL — это самобалансирующееся бинарное дерево, которое проверяет высоту своего левого поддерева и правого поддерева и гарантирует, что разница не превышает 1. Эта разница называется коэффициентом баланса.

Таким образом, BalanceFactor = высота (левое поддерево) – высота (правое поддерево)

Если коэффициент баланса больше 1, дерево балансируется с использованием некоторых из следующих методов:

– Левое вращение

– правое вращение

- Вращение влево-вправо

- Вращение вправо-вправо

Читайте также: Сортировка в структуре данных

9) Как преобразовать двоичное дерево в двоичное дерево поиска в Java?

Основное различие между бинарным деревом и бинарным деревом поиска заключается в том, что BST следует правилу: левое поддерево должно иметь более низкие значения ключа, а правое поддерево должно иметь более высокие значения ключа. Это можно сделать, используя ряд следующих методов обхода:

1. Создайте временный массив, в котором хранится неупорядоченный обход дерева
2. Отсортируйте временный массив. Здесь можно использовать любой алгоритм сортировки.
3. Снова выполняем неупорядоченный обход дерева.
4. Скопируйте элементы массива один за другим в каждый узел дерева.

10) Как удалить узел из бинарного дерева поиска в Java?

Операция удаления BST может быть сложной, поскольку ее свойства необходимо сохранить после операции. Рассмотрим все три возможных случая:

1. Удаляемый узел является конечным узлом.
   Просто удалите узел.
2. У удаляемого узла есть один потомок.

В этом случае скопируйте дочерний элемент в узел и удалите его.

1. У удаляемого узла есть два потомка.

В этом случае найдите неупорядоченного преемника узла. Затем вы можете скопировать его содержимое в узел и удалить преемника по порядку.

11) Что такое структура данных красно-черного дерева?

Красно-черное дерево — это особый тип самобалансирующегося дерева, обладающего следующими свойствами:

1. Каждый узел имеет красный или черный цвет.
2. Корень всегда черный.
3. Красный узел не может иметь красного родителя или красного потомка.
4. Каждый путь от корневого узла к узлу NULL имеет одинаковое количество черных узлов.

Обязательно к прочтению: идеи и темы проекта структуры данных

12) Как узнать, одинаковы ли два дерева?

Два бинарных дерева идентичны, если они имеют одинаковые данные и расположение. Это можно сделать, пройдя оба дерева и сравнив их данные и расположение.

Вот алгоритм, который может позволить нам это сделать:

1. Проверить данные корневого узла (данные tree1 ==данные tree2)
2. Рекурсивно проверить левое поддерево. вызов того же дерева (дерево1-> левое поддерево, дерево2-> левое поддерево)
3. Аналогично проверьте правое поддерево
4. если a,b,c верны, return1

Оформить заказ: типы бинарного дерева

Последние мысли

В этой статье мы рассмотрели некоторые из наиболее часто задаваемых вопросов на собеседовании по бинарному дереву поиска. Более подробное изучение структур данных может помочь вам лучше понять логику и программирование. Вы можете попробовать просмотреть примеры, упомянутые в этой статье, и попрактиковаться, изменяя значения, чтобы построить свои основы. Немного потренировавшись, вы сможете успешно пройти собеседование.

Если вам интересно узнать о науке о данных, ознакомьтесь с программой IIIT-B & upGrad Executive PG по науке о данных, которая создана для работающих профессионалов и предлагает более 10 тематических исследований и проектов, практические семинары, наставничество с отраслевыми экспертами, 1 -на-1 с отраслевыми наставниками, более 400 часов обучения и помощи в трудоустройстве в ведущих фирмах.