1519. 子树中标签相同的节点数-无向图、树-中等难度

问题描述

给你一棵树（即，一个连通的无环无向图），这棵树由编号从 0 到 n - 1 的 n 个节点组成，且恰好有 n - 1 条 edges 。树的根节点为节点 0 ，树上的每一个节点都有一个标签，也就是字符串 labels 中的一个小写字符（编号为 i 的节点的标签就是 labels[i] ）

边数组 edges 以 edges[i] = [ai, bi] 的形式给出，该格式表示节点 ai 和 bi 之间存在一条边。

返回一个大小为 n 的数组，其中 ans[i] 表示第 i 个节点的子树中与节点 i 标签相同的节点数。

树 T 中的子树是由 T 中的某个节点及其所有后代节点组成的树。

示例 1：

输入：n = 7, edges = [[0,1],[0,2],[1,4],[1,5],[2,3],[2,6]], labels = "abaedcd"
输出：[2,1,1,1,1,1,1]
解释：节点 0 的标签为 'a' ，以 'a' 为根节点的子树中，节点 2 的标签也是 'a' ，因此答案为 2 。注意树中的每个节点都是这棵子树的一部分。
节点 1 的标签为 'b' ，节点 1 的子树包含节点 1、4 和 5，但是节点 4、5 的标签与节点 1 不同，故而答案为 1（即，该节点本身）。
示例 2：

输入：n = 4, edges = [[0,1],[1,2],[0,3]], labels = "bbbb"
输出：[4,2,1,1]
解释：节点 2 的子树中只有节点 2 ，所以答案为 1 。
节点 3 的子树中只有节点 3 ，所以答案为 1 。
节点 1 的子树中包含节点 1 和 2 ，标签都是 'b' ，因此答案为 2 。
节点 0 的子树中包含节点 0、1、2 和 3，标签都是 'b'，因此答案为 4 。
示例 3：

输入：n = 5, edges = [[0,1],[0,2],[1,3],[0,4]], labels = "aabab"
输出：[3,2,1,1,1]
示例 4：

输入：n = 6, edges = [[0,1],[0,2],[1,3],[3,4],[4,5]], labels = "cbabaa"
输出：[1,2,1,1,2,1]
示例 5：

输入：n = 7, edges = [[0,1],[1,2],[2,3],[3,4],[4,5],[5,6]], labels = "aaabaaa"
输出：[6,5,4,1,3,2,1]

提示：

1 <= n <= 10^5
edges.length == n - 1
edges[i].length == 2
0 <= ai, bi < n
ai != bi
labels.length == n
labels 仅由小写英文字母组成

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/number-of-nodes-in-the-sub-tree-with-the-same-label

解答

/*

只需要遍历一遍树，从根节点依次返回字母，在上层做累加。
把无向图当做树遍历的时候，要注意父子节点的顺序，可以用visited数组来表示某个节点是否访问过，先访问的必然是根节点。

*/
class Solution {
    Map<Integer,List<Integer>> g;
    String labels;
    int[] result;
    public int[] dfs(int root, boolean[] visited){
        visited[root] = true;
        int[] count = new int[26];//26个字母
        count[labels.charAt(root) - 'a']++;
        for(int next:g.get(root)){
            if(!visited[next]){
                int[] res = dfs(next, visited);
                for(int i=0;i<26;i++)count[i]+=res[i];
            }
        }
        result[root] = count[labels.charAt(root) - 'a'];
        return count;
    }
    public int[] countSubTrees(int n, int[][] edges, String labels) {
        this.labels = labels;
        g = new HashMap<Integer,List<Integer>>();
        for(int i=0;i<n;i++)g.put(i,new ArrayList<Integer>());
        for(int[] temp:edges){
            g.get(temp[0]).add(temp[1]);
            g.get(temp[1]).add(temp[0]);
        }

        result = new int[n];
        boolean[] visited = new boolean[n];
        dfs(0, visited);
        return result;
    }
}
/*超时代码
class Solution {
    Map<Integer,List<Integer>> g;
    Map<Integer,Character> label;
    Map<Integer,Integer> count;
    List<Integer> visited;
    public int dfs(int start, char c){
        int num = 0;
        count.put(start,0);
        if(c == label.get(start))num = 1;
        for(int i:g.get(start)){
            if(!visited.contains(i) && count.get(i) == 1)num += dfs(i, c);
        }
        count.put(start,1);
        return num;
    }
    public int[] countSubTrees(int n, int[][] edges, String labels) {
        g = new HashMap<Integer,List<Integer>>();
        label = new HashMap<Integer,Character>();
        count = new HashMap<Integer,Integer>();
        if(n == 1){
            int[] res = {1};
            return res;
        }

        for(int i=0;i<n;i++){
            g.put(i,new ArrayList<Integer>());
            label.put(i,labels.charAt(i));
            count.put(i,1);
        }
        for(int[] temp:edges){
            g.get(temp[0]).add(temp[1]);
            g.get(temp[1]).add(temp[0]);
        }

        int[] res = new int[n];
        visited = new ArrayList<Integer>();
        List<Integer> todo = new ArrayList<Integer>();
        todo.add(0);

        while(!todo.isEmpty()){
            for(int i=0;i<todo.size();i++){
                visited.add(todo.get(i));
                res[todo.get(i)] = dfs(todo.get(i), label.get(todo.get(i)));
                for(int j:g.get(todo.get(i)))if(!visited.contains(j))todo.add(j);
                todo.remove(i);
            }
        }
        return res;
    }
}
*/