Caminos maximales en árboles binarios

José A. Alonso

23-03-2015

Consideremos los árboles binarios con etiquetas en las hojas y en los nodos. Por ejemplo,

Un camino es una sucesión de nodos desde la raiz hasta una hoja. Por ejemplo, [5,2] y [5,4,1,2] son caminos que llevan a 2, mientras que [5,4,1] no es un camino, pues no lleva a una hoja.

Definimos el tipo de dato Arbol y el ejemplo por

data Arbol = H Int | N Arbol Int Arbol
             deriving Show

arb1:: Arbol
arb1 = N (H 2) 5 (N (H 7) 4 (N (H 2) 1 (H 3)))

Definir la función

maxLong :: Int -> Arbol -> Int

tal que (maxLong x a) es la longitud máxima de los caminos que terminan en x. Por ejemplo,

maxLong 3 arb1 == 4
maxLong 2 arb1 == 4
maxLong 7 arb1 == 3

Soluciones

data Arbol = H Int | N Arbol Int Arbol
             deriving Show

arb1:: Arbol
arb1 = N (H 2) 5 (N (H 7) 4 (N (H 2) 1 (H 3)))

-- 1ª solución (calculando los caminos)
-- ------------------------------------

-- (caminos x a) es la lista de los caminos en el árbol a desde la raíz
-- hasta las hojas x. Por ejemplo,
--    caminos 2 arb1 == [[5,2],[5,4,1,2]]
--    caminos 3 arb1 == [[5,4,1,3]]
--    caminos 1 arb1 == []
caminos :: Int -> Arbol -> [[Int]]
caminos x (H y) | x == y    = [[x]]
                | otherwise = []
caminos x (N i r d) = map (r:) (caminos x i ++ caminos x d)

maxLong1 :: Int -> Arbol -> Int
maxLong1 x a = maximum (0: map length (caminos x a))

-- 2ª solución
-- -----------

maxLong2 :: Int -> Arbol -> Int
maxLong2 x a = maximum (0 : aux x a)
    where aux x (H y) | x == y    = [1]
                      | otherwise = []
          aux x (N i r d) = map (+1) (aux x i ++ aux x d)