399. 除法求值

中等 含交互动画

学完这道你应该能: 说清它为什么用「带权路径」,而不是死记步骤; 合上页面,自己默写出核心代码; 用 30 秒把思路讲清楚。

AI 私教 · 就着本题动画讲
卡住了不用硬扛,按 8 步把这题真正走通。
从读题、试解、找法到手写代码,边问边打勾,适合第一次系统学算法的同学。

题目描述

给若干等式 a/b=value,回答查询 x/y 的结果。

equations = a/b=2, b/c=3
查询 = a/c
输出 = 6

思路解析

关键不是背模板,而是看懂为什么这题适合图 · 带权路径

1. a/b=2,建边 a→b 权 2:a/b=2,建边 a→b 权 2

2. 同时建反边 b→a 权 1/2:同时建反边 b→a 权 1/2

3. b/c=3,建边 b→c 权 3:b/c=3,建边 b→c 权 3

4. 查询 a/c,从 a 做 DFS:查询 a/c,从 a 做 DFS

5. 走 a→b,乘积变 2:走 a→b,乘积变 2

6. 走 b→c,乘积变 6:走 b→c,乘积变 6

7. 到达 c,返回 6:到达 c,返回 6

8. 如果任一变量不存在,返回 -1:如果任一变量不存在,返回 -1

把这句话记住,下次遇到同类题,就能更快选出方向。

用一个小问题检查自己是不是真的懂了。

参考代码(Python)

Python
1class Solution:
2    def calcEquation(self, equations, values, queries):
3        g = {}
4        for (a, b), v in zip(equations, values):
5            g.setdefault(a, []).append((b, v))
6            g.setdefault(b, []).append((a, 1 / v))
7        def dfs(x, y, seen):
8            if x not in g or y not in g:
9                return -1.0
10            if x == y:
11                return 1.0
12            seen.add(x)
13            for nei, w in g[x]:
14                if nei not in seen:
15                    sub = dfs(nei, y, seen)
16                    if sub != -1.0:
17                        return w * sub
18            return -1.0
19        return [dfs(a, b, set()) for a, b in queries]

复杂度分析

  • 时间复杂度:O(Q·(V+E)) —— 每个核心状态按算法要求处理固定次数
  • 空间复杂度:O(V+E) —— 只保存必要的辅助结构或递归栈

套路模板

模板不是死背,而是提醒你写代码前先把状态、转移和边界排好。

Python
1# 图 · 带权路径 通用检查表
2# 1. 定义状态/指针/容器
3# 2. 每轮只做一个清晰动作
4# 3. 更新答案并处理边界

易错点

  • 错误写法:只存 a→b,不存 b→a正确写法:除法关系要双向建边(查询 b/a 需要反边)
  • 错误写法:只按样例推代码正确写法:先写清状态含义和边界条件(样例太少,隐藏用例专打边界)
  • 错误写法:变量名和动画不一致正确写法:代码变量沿用动画里的核心名字(学习时最怕脑内维护两套概念)

以上文字与上方动画完全同一思路:先看动画建立直觉 → 读文字巩固 → 关掉页面自己默写一遍代码,能写出来才算真的掌握

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