小球下落

题目:一颗二叉树,最大深度为D,且所有叶子深度都一样们所有结点从上到下从左至右编号如图,在结点1放一个小球,往下落,每个节点开始都是关闭,当每次有小球下落到一个开关上时,状态都会改变,当小球下落到一个结点上的开关关闭时,则往左走,否则往右走,直到走到叶子结点


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要求输入:叶子的深度D 小球的个数I
输出:第I个小球最终所在的叶子编码
案例:
4 2
3 4
输出:
12
7

思路:
1️⃣对于一个结点k,其左结点和右结点编号依次为:2k, 2k+1
2️⃣方法1:做一个足够大的数组s【】,用来表示小球经过之后的状态,刚开始全置为0,而后s[k] = !s[k];判断s[k]如果是1,则第一个小球下落的标号是k2,此时的s[1]为1,表示打开,第二个小球进来时,则s[k] = 0,直接掉落编号为2k+1,以此类推直到最后k>(最大标号)
3️⃣方法2(比1更方便,速度更快):根据题目小球掉落的规律可以看出,只需要判断出题中给出的I是奇数还是偶数,当I为奇数时,是往左走的第(I+1)/2个小球;当I是偶数时,是往右走的第I/2个小球,实用与每个层数的小球的判定

代码为:

include<iostream>

include<string>

const int maxd = 20;
int s[1<<maxd]; //1<<maxd表示2^20,用来表示结点数

int main()
{
int D, I;
while(scanf("%d%d", &D, &I) != EOF)
{
memset(s,0,sizeof(s));
int k, n = (1<<D)-1; //(1<<D)-1表示的是最大结点数,2^D-1
for(int i=0; i<I; i++)
{
k = 1; //无论哪个小球的初始都是从1开始,k为结点的编号
for(;;)
{
s[k] = !s[k];
k = s[k]? k2:k2+1; //判断开关的状态,来判断小球落到哪个编号结点
if(k>n) break; //若k>n时则跳出
}
}
printf("%d\n", k/2); //最后输出“出界”之前的叶子编号
return 0;
}
}

对于方法二有如下做法:
while(scanf("%d%d", &D, &I) != EOF)
{
int k = 1;
for(int i= 0; i<D-1; i++) //对于每一层的变化
{
if(I%2)
{
k = k2; //第奇数个小球时,是往左走,编号为k2,的第(i+1)/2个小球,依次类推
I = (I+1)/2;
}
else
{
k = k2+1; //第偶数个小球时,往右走,编号为k2+1,的第I/2个小球,而后依次类推
I = I/2;
}
}
printf("%d\n", k);
}

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