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模板/树/树转图.cpp

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+#include <unordered_map>
+#include <vector>
+#include <deque>
+
+using namespace std;
+
+/*
+    二叉树节点定义
+*/
+struct TreeNode {
+    int val;
+    TreeNode* left;
+    TreeNode* right;
+};
+
+/*
+    图的邻接表表示
+    key   : 树节点指针
+    value : 与该节点相邻的节点列表
+*/
+unordered_map<TreeNode*, vector<TreeNode*>> adj;
+
+/*
+    BFS 访问标记
+    防止在“树转无向图”后出现来回走
+*/
+unordered_map<TreeNode*, bool> visited;
+
+/*
+    将二叉树转换为无向图
+    本质：父 <-> 子 建立双向边
+*/
+void TreeNodeToGraph(TreeNode* root) {
+    if (root == nullptr) return;
+
+    // 如果有左孩子，建立 root <-> left 的双向边
+    if (root->left != nullptr) {
+        adj[root].push_back(root->left);
+        adj[root->left].push_back(root);
+
+        TreeNodeToGraph(root->left);
+    }
+
+    // 如果有右孩子，建立 root <-> right 的双向边
+    if (root->right != nullptr) {
+        adj[root].push_back(root->right);
+        adj[root->right].push_back(root);
+
+        TreeNodeToGraph(root->right);
+    }
+}
+
+/*
+    从 target 出发做 BFS
+    返回：与 target 距离恰好为 step 的所有节点
+*/
+deque<TreeNode*> BFS(TreeNode* target, int step) {
+    deque<TreeNode*> q;
+    q.push_back(target);
+
+    visited[target] = true;
+
+    int dist = 0;
+
+    while (!q.empty()) {
+        int cnt = q.size();  // 当前层节点数
+
+        // 如果已经到达目标层，直接返回这一层的所有节点
+        if (dist == step) {
+            return q;
+        }
+
+        // 扩展当前层
+        for (int i = 0; i < cnt; i++) {
+            TreeNode* node = q.front();
+            q.pop_front();
+
+            // 遍历邻接节点
+            for (TreeNode* nxt : adj[node]) {
+                if (!visited[nxt]) {
+                    visited[nxt] = true;
+                    q.push_back(nxt);
+                }
+            }
+        }
+
+        dist++;
+    }
+
+    // 如果 step 超过树高度，返回空
+    return {};
+}