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

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：go
func 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  
}

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  
}

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 mainimport ("fmt"
)type TreeNode struct {Key   intLeft  *TreeNodeRight *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 []intif 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())}
}

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。

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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 mainimport ("fmt"
)type Node struct {Value intleft *Noderight *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 = nilvar cur *Node = nodefor cur != nil {if cur.Value < value {parent = curcur = cur.Left} else if cur.Value > value {parent = curcur = cur.Right} else {return false}}parent.Value = valueInOrder(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)}
}

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。

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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   intLeft  *NodeRight *Node
}

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 intLeft *NodeRight *Node
}

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)}
}

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。

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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 mainimport ("fmt""strconv"
)type Node struct {key       intleftChild *NoderightChild *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
}

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。

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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：

package mainimport ("fmt"
)type Node struct {Value intLeft  *NodeRight *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) / 2root := &Node{Value: keywords[mid]}leftHeight := height - 1rightHeight := height - 1if 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)
}

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。

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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 mainimport ("fmt""strings"
)type Node struct {Value intLeft  *NodeRight *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 = 4if root == nil {return}space += spaceCountPrintTree(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 *Nodefor _, 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}
}

运行该代码，可以输出不同高度的二叉搜索树：

Height: 2211716211716211716211716211716Height:3      ...

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