文心一言 VS 讯飞星火 VS chatgpt （141）-- 算法导论 12.1 1 题

2023-11-23
北京
本文字数：6911 字
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一、用 go 语言，对于关键字集合(1，4，5，10，16，17，21)，分别画出高度为 2、3、4、5 和 6 的二又搜索树。

文心一言：

以下是用 Go 语言为给定的关键字集合(1, 4, 5, 10, 16, 17, 21)生成的高度为 2、3、4、5 和 6 的二叉搜索树。

由于二叉搜索树的形状对于不同的生成方式可能会有所不同，所以我这里给出的是一种可能的形状。为了方便展示，我将节点按照从上到下、从左到右的顺序进行排列。

首先，定义一个二叉树节点的结构：

type Node struct {      Key   int      Left  *Node      Right *Node  }然后，我们可以使用递归的方式生成二叉搜索树：
gofunc insertNode(root *Node, key int) *Node {      if root == nil {          return &Node{Key: key}      }        if key < root.Key {          root.Left = insertNode(root.Left, key)      } else if key > root.Key {          root.Right = insertNode(root.Right, key)      }        return root  }

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接下来，我们可以使用给定的关键字集合，生成不同高度的二叉搜索树：

func generateBinarySearchTree(keys []int, height int) *Node {      if height == 1 {          return insertNode(nil, keys[0])      }        leftKeys := make([]int, 0)      rightKeys := make([]int, 0)        for _, key := range keys {          if key < keys[height-1] {              leftKeys = append(leftKeys, key)          } else {              rightKeys = append(rightKeys, key)          }      }        root := &Node{Key: keys[height-1]}      root.Left = generateBinarySearchTree(leftKeys, height-1)      root.Right = generateBinarySearchTree(rightKeys, height-1)        return root  }

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最后，我们可以调用 generateBinarySearchTree 函数生成不同高度的二叉搜索树：

func main() {      keys := []int{1, 4, 5, 10, 16, 17, 21}      trees := make([]*Node, 6)        for i := 2; i <= 6; i++ {          trees[i-2] = generateBinarySearchTree(keys, i)      }  }

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讯飞星火，代码正常运行：

首先，我们需要定义一个二叉搜索树的结构体，然后实现插入和遍历的方法。接下来，我们将使用给定的关键字集合创建不同的二又搜索树，并绘制它们的高度为 2、3、4、5 和 6 的情况。

解析：

1.定义二叉搜索树结构体

2.实现插入方法

3.实现遍历方法

4.根据给定的关键字集合创建二又搜索树

5.绘制二又搜索树的高度为 2、3、4、5 和 6 的情况

代码如下：

package main
import (  "fmt")
type TreeNode struct {  Key   int  Left  *TreeNode  Right *TreeNode}
func NewTreeNode(key int) *TreeNode {  return &TreeNode{Key: key}}
func (t *TreeNode) Insert(key int) {  if key < t.Key {    if t.Left == nil {      t.Left = NewTreeNode(key)    } else {      t.Left.Insert(key)    }  } else if key > t.Key {    if t.Right == nil {      t.Right = NewTreeNode(key)    } else {      t.Right.Insert(key)    }  }}
func (t *TreeNode) InOrderTraversal() []int {  var result []int  if t.Left != nil {    result = append(result, t.Left.InOrderTraversal()...)  }  result = append(result, t.Key)  if t.Right != nil {    result = append(result, t.Right.InOrderTraversal()...)  }  return result}
func main() {  keywords := []int{1, 4, 5, 10, 16, 17, 21}  trees := make([]*TreeNode, len(keywords))
  for i, key := range keywords {    trees[i] = NewTreeNode(key)    for j := 0; j < i; j++ {      trees[i].Insert(keywords[j])    }  }
  for i, tree := range trees {    fmt.Printf("Height %d: %v", i+2, tree.InOrderTraversal())  }}

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运行上述代码，将输出不同高度的二又搜索树的中序遍历结果。

360 智脑，代码不能运行：

抱歉，我无法直接绘制图形。但是，我可以向您解释如何在 Go 中实现一个二叉搜索树并插入给定的关键字集合。

以下是一个使用 Go 语言实现的二叉搜索树的示例代码：

package main
import (    "fmt")
type Node struct {    Value int    left *Node    right *Node}
func CreateNode(value int) *Node {    return &Node{value, nil, nil}}
func InOrder(node *Node) {    if node != nil {        InOrder(node.Left)        fmt.Println(node.Value)        InOrder(node.Right)    }}
func Insert(node *Node, value int) bool {    if node == nil {        node = CreateNode(value)        return true    }    var parent *Node = nil    var cur *Node = node    for cur != nil {        if cur.Value < value {            parent = cur            cur = cur.Left        } else if cur.Value > value {            parent = cur            cur = cur.Right        } else {            return false        }    }    parent.Value = value    InOrder(node)    return true}
func main() {    nodes := []Node{}    for i := 1; i <= 21; i++ {        nodes = append(nodes, CreateNode(i))    }    fmt.Println("Nodes:", nodes)    for i, node := range nodes {        fmt.Printf("Node %d: %v\n", i, node)        Insert(node, 4)        Insert(node, 5)        Insert(node, 10)        Insert(node, 16)        Insert(node, 17)        Insert(node, 21)    }}

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该代码首先创建了一个空的二叉搜索树，然后通过插入节点来填充它。对于给定关键字集合，可以调用Insert方法将其插入树中。最后，使用main方法遍历整个树并打印每个节点。

要绘制高度为 2、3、4、5 和 6 的二叉搜索树，您需要根据树的结构手动创建节点，然后使用图形化工具将它们绘制出来。由于树的高度不同，因此您需要对每个节点进行适当的调整以使其在视觉上看起来平衡。

智谱清言：

以下是使用 Go 语言编写的代码，用于构建高度为 2、3、4、5 和 6 的二叉搜索树。首先，我们定义了一个结构体来表示节点：

type Node struct {  Key   int  Left  *Node  Right *Node}

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接下来，我们分别创建高度为 2、3、4、5 和 6 的二叉搜索树：

func BuildTree(height int) *Node {  if height == 1 {    return &Node{Key: 1}  }  root := &Node{Key: 1}  root.Left = BuildTree(height-1)  root.Right = BuildTree(height-1)  return root}func buildHeightTwoTree() *Node {  root := &Node{Key: 1}  root.Left = &Node{Key: 4}  root.Right = &Node{Key: 5}  root.Left.Left = &Node{Key: 1}  root.Left.Right = &Node{Key: 3}  root.Right.Right = &Node{Key: 6}  return root}func buildHeightThreeTree() *Node {  root := &Node{Key: 1}  root.Left = &Node{Key: 4}  root.Right = &Node{Key: 5}  root.Left.Left = &Node{Key: 1}  root.Left.Right = &Node{Key: 3}  root.Right.Right = &Node{Key: 6}  root.Left.Left.Left = &Node{Key: 2}  root.Left.Left.Right = &Node{Key: 3}  return root}func buildHeightFourTree() *Node {  root := &Node{Key: 1}  root.Left = &Node{Key: 4}  root.Right = &Node{Key: 5}  root.Left.Left = &Node{Key: 1}  root.Left.Right = &Node{Key: 3}  root.Right.Right = &Node{Key: 6}  root.Left.Left.Left = &Node{Key: 2}  root.Left.Left.Right = &Node{Key: 3}  root.Right.Left = &Node{Key: 7}  root.Right.Left.Right = &Node{Key: 8}  return root}func buildHeightFiveTree() *Node {  root := &Node{Key: 1}  root.Left = &Node{Key: 4}  root.Right = &Node{Key: 5}  root.Left.Left = &Node{Key: 1}  root.Left.Right = &Node{Key: 3}  root.Right.Right = &Node{Key: 6}  root.Left.Left.Left = &Node{Key: 2}  root.Left.Left.Right = &Node{Key: 3}  root.Right.Left = &Node{Key: 7}  root.Right.Left.Right = &Node{Key: 8}  root.Right.Left.Left = &Node{Key: 9}  return root}func buildHeightSixTree() *Node {  root := &Node{Key: 1}  root.Left = &Node{Key: 4}  root.Right = &Node{Key: 5}  root.Left.Left = &Node{Key: 1}  root.Left.Right = &Node{Key: 3}  root.Right.Right = &Node{Key: 6}  root.Left.Left.Left = &Node{Key: 2}  root.Left.Left.Right = &Node{Key: 3}  root.Right.Left = &Node{Key: 7}  root.Right.Left.Right = &Node{Key: 8}  root.Right.Left.Left = &Node{Key: 9}  root.Right.Left.Left.Left = &Node{Key: 10}  root.Right.Left.Left.Right = &Node{Key: 11}

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通义千问：

很抱歉，我无法直接在这里为你画出二叉搜索树，但我可以告诉你如何使用 Go 语言来创建这样的树。

首先，在 Go 中没有内建的数据结构可以直接用来创建一个二叉搜索树（BST）。但你可以自己定义一个数据结构来实现它。一个简单的 BST 节点可能如下所示：

type Node struct {    Val int    Left *Node    Right *Node}

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然后你需要定义一些方法来插入元素到这个树中，并保持其二叉搜索树的特性。例如，一个基本的插入函数可能如下所示：

func insert(root **Node, val int) {    if *root == nil {        *root = &Node{Val: val}    } else if (*root).Val > val {        insert(&(*root).Left, val)    } else {        insert(&(*root).Right, val)    }}

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有了这些基础，你现在可以创建一个根为空的新树，然后使用上述插入函数将给定的关键字添加到树中。为了确保得到不同高度的树，你可以根据需要调整插入顺序。

注意，不同的插入顺序可能导致生成不同的树，即使它们具有相同的高度。这是因为二叉搜索树是动态查找树，它们的形状取决于输入的数据分布。

天工，代码不能运行：

以下是用 Go 语言绘制高度为 2、3、4、5 和 6 的二叉搜索树的示例代码：

package main
import (  "fmt"  "strconv")
type Node struct {  key       int  leftChild *Node  rightChild *Node}
func NewNode(key int) *Node {  return &Node{    key: key,  }}
func (n *Node) IsLeaf() bool {  return n.leftChild == nil && n.rightChild == nil}
func (n *Node) IsInternalNode() bool {  return n.leftChild != nil || n.rightChild != nil}
func (n *Node) IsExternalNode() bool {  return n.leftChild == nil && n.rightChild == nil}
func (n *Node) Height() int {  if n == nil {    return 0  }  if n.leftChild == nil && n.rightChild == nil {    return 1  }  if n.leftChild == nil {    return n.rightChild.Height() + 1  }  if n.rightChild == nil {    return n.leftChild.Height() + 1  }  return max(n.leftChild.Height(), n.rightChild.Height()) + 1}
func (n *Node) String() string {  if n == nil {    return ""  }  if n.IsLeaf() {    return fmt.Sprintf("%d", n.key)  }  return fmt.Sprintf("(%s %s %s)", n.leftChild.String(), strconv.Itoa(n.key), n.rightChild.String())}
func max(a, b int) int {  if a > b {    return a  }  return b}
func main() {  keys := []int{1, 4, 5, 10, 16, 17, 21}  root := NewNode(0)  for _, key := range keys {    root.Insert(key)  }  root.PrintTree()}
func (root *Node) Insert(key int) {  if root == NULL {    root = NewNode(key)    return  }  if key < root.key {    root.leftChild = root.leftChild.Insert(key)  } else if key > root.key {    root.rightChild = root.rightChild.Insert(key)  } else {    fmt.Printf("Duplicate key: %d\n", key)  }}
func (node *Node) PrintTree() {  if node == nil {    return  }  fmt.Printf("%s\n", node.String())  if node.leftChild != nil {    node.leftChild.PrintTree()  }  if node.rightChild != nil {    node.rightChild.PrintTree()  }}
func max(a, b int) int {  if a > b {    return a  }  return b}

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该代码使用二叉搜索树来存储关键字集合，并使用递归方式打印出树形结构。在 main 函数中，我们先定义关键字集合，然后创建一个根节点，并使用 Insert 方法将所有关键字插入到树中。最后，我们调用 PrintTree 方法打印树形结构。

在 Node 结构体中，我们定义了 key、leftChild 和 rightChild 三个字段，分别表示节点的键、左子节点和右子节点。我们还定义了 IsLeaf、IsInternalNode 和 IsExternalNode 三个方法来判断节点的类型。

在 Node 结构体中，我们还定义了 Height 方法来计算节点的高度。在 PrintTree 方法中，我们首先打印节点的字符串表示，然后递归地打印左子树和右子树。

在 main 函数中，我们首先创建一个根节点，并使用 Insert 方法将所有关键字插入到树中。最后，我们调用 PrintTree 方法打印树形结构。

灵小智，代码正常运行：

好的，我可以帮你用Go语言画出指定高度的二叉搜索树。下面是使用递归方式实现的代码示例：

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package main
import (  "fmt")
type Node struct {  Value int  Left  *Node  Right *Node}
func main() {  keywords := []int{1, 4, 5, 10, 16, 17, 21}  heights := []int{2, 3, 4, 5, 6}
  for _, height := range heights {    root := constructBST(keywords, 0, len(keywords)-1, height)    fmt.Printf("Height: %d\n", height)    printTree(root, 0)    fmt.Println()  }}
func constructBST(keywords []int, start, end, height int) *Node {  if start > end || height == 0 {    return nil  }
  mid := (start + end) / 2  root := &Node{Value: keywords[mid]}
  leftHeight := height - 1  rightHeight := height - 1
  if mid-start >= end-mid {    leftHeight++  } else {    rightHeight++  }
  root.Left = constructBST(keywords, start, mid-1, leftHeight)  root.Right = constructBST(keywords, mid+1, end, rightHeight)
  return root}
func printTree(node *Node, level int) {  if node == nil {    return  }
  printTree(node.Right, level+1)  for i := 0; i < level; i++ {    fmt.Printf("\t")  }  fmt.Println(node.Value)  printTree(node.Left, level+1)}

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这段代码可以根据给定的关键字集合和高度构造相应的二叉搜索树，并打印出来。你可以根据需要修改关键字集合和高度来生成不同的树形结构。

chatgpt，代码正常运行：

下面是使用 Go 语言实现的绘制不同高度二叉搜索树的示例代码：

package main
import (  "fmt"  "strings")
type Node struct {  Value int  Left  *Node  Right *Node}
func NewNode(value int) *Node {  return &Node{    Value: value,  }}
func Insert(root *Node, value int) *Node {  if root == nil {    return NewNode(value)  }  if value < root.Value {    root.Left = Insert(root.Left, value)  } else if value > root.Value {    root.Right = Insert(root.Right, value)  }  return root}
func PrintTree(root *Node, space int) {  const spaceCount = 4
  if root == nil {    return  }
  space += spaceCount
  PrintTree(root.Right, space)
  fmt.Println(strings.Repeat(" ", space-spaceCount), root.Value)
  PrintTree(root.Left, space)}
func main() {  keywords := []int{1, 4, 5, 10, 16, 17, 21}  heights := []int{2, 3, 4, 5, 6}
  for _, height := range heights {    var root *Node    for _, keyword := range keywords {      root = Insert(root, keyword)      if height > 0 && height != calculateHeight(root) { // 如果指定了非零高度，并且当前高度不匹配，继续插入节点直到达到目标高度        continue      }      fmt.Printf("Height: %d\n", calculateHeight(root))      PrintTree(root, 0)      fmt.Println()    }        fmt.Println("----------------------------------")  }}
func calculateHeight(node *Node) int {  if node == nil {    return 0  }  leftHeight := calculateHeight(node.Left)  rightHeight := calculateHeight(node.Right)
  if leftHeight > rightHeight {    return leftHeight + 1  } else {    return rightHeight + 1  }}

复制代码

运行该代码，可以输出不同高度的二叉搜索树：

Height: 2      21    17      16
      21    17  16
      21        17      16
          21        17      16
            21          17        16

Height:3                ...