leetcode-399. 除法求值

时间:2024-10-28 07:27:36

题目描述

给你一个变量对数组 equations 和一个实数值数组 values 作为已知条件,其中 equations[i] = [Ai, Bi] 和 values[i] 共同表示等式 Ai / Bi = values[i] 。每个 Ai 或 Bi 是一个表示单个变量的字符串。

另有一些以数组 queries 表示的问题,其中 queries[j] = [Cj, Dj] 表示第 j 个问题,请你根据已知条件找出 Cj / Dj = ? 的结果作为答案。

返回 所有问题的答案 。如果存在某个无法确定的答案,则用 -1.0 替代这个答案。如果问题中出现了给定的已知条件中没有出现的字符串,也需要用 -1.0 替代这个答案。

注意:输入总是有效的。你可以假设除法运算中不会出现除数为 0 的情况,且不存在任何矛盾的结果。

注意:未在等式列表中出现的变量是未定义的,因此无法确定它们的答案。

示例 1:

输入:equations = [["a","b"],["b","c"]], values = [2.0,3.0], queries = [["a","c"],["b","a"],["a","e"],["a","a"],["x","x"]]
输出:[6.00000,0.50000,-1.00000,1.00000,-1.00000]
解释:
条件:a / b = 2.0, b / c = 3.0
问题:a / c = ?, b / a = ?, a / e = ?, a / a = ?, x / x = ?
结果:[6.0, 0.5, -1.0, 1.0, -1.0 ]
注意:x 是未定义的 => -1.0

示例 2:

输入:equations = [["a","b"],["b","c"],["bc","cd"]], values = [1.5,2.5,5.0], queries = [["a","c"],["c","b"],["bc","cd"],["cd","bc"]]
输出:[3.75000,0.40000,5.00000,0.20000]

示例 3:

输入:equations = [["a","b"]], values = [0.5], queries = [["a","b"],["b","a"],["a","c"],["x","y"]]
输出:[0.50000,2.00000,-1.00000,-1.00000]

思路

有向权重图+dfs

参考:399.Evaluate Division除法求值【LeetCode单题讲解系列】_哔哩哔哩_bilibili这个视频讲解的很清楚

1)先通过defaultdict创建一个图,a/b=v,b/a=1/v,都保存到字典中

2)遍历queries,创建一个数组,用来记录当前元素是否遍历过【因为尾是一样的,头在遍历,没有意义】

3)dfs函数:visited加入当前头元素;终止条件:如果当前节点没在图中,则返回-1;如果当前节点和结尾节点一样【说明a/a】返回1

        3.1)遍历图中该节点的连接点,如果等于尾节点,则返回当前权重;如果不等于,则dfs深度优先遍历,当前节点和尾节点,找到其关系。

       3.2)如果找到的权重值不为-1,则相乘,否则返回-1

4)用一个res保存每轮返回的结果

from collections import defaultdict
class Solution(object):
    def dfs(self, start, end, visited, graph):
        visited.append(start)
        if start not in graph:
            return -1
        if start==end:
            return 1
        for i in graph[start]:
            if i == end:
                return graph[start][end]
            elif i not in visited:
                v = self.dfs(i,end,visited,graph)
                if v!=-1:
                    return graph[start][i]*v
        return -1

    def calcEquation(self, equations, values, queries):
        """
        :type equations: List[List[str]]
        :type values: List[float]
        :type queries: List[List[str]]
        :rtype: List[float]
        """
        graph = defaultdict(dict)
        for (x,y), v in zip(equations, values):
            graph[x][y] = v
            graph[y][x] = 1/v
        res = []
        for s,e in queries:
            visited = []
            res.append(self.dfs(s,e,visited,graph))
        return res 

if __name__=='__main__':
    s=Solution()
    equations = [["a", "b"], ["b", "c"]]
    values = [2.0, 3.0]
    queries = [["a", "c"], ["b", "a"], ["a", "e"],["a", "a"], ["x", "x"]]
    print(s.calcEquation(equations, values, queries))