构造数组的MaxTree

根据给定数组构建的MaxTree是一个二叉树,其中每个节点的值对应数组的一个元素,且该树及其所有子树中,值最大的节点为根节点。构造过程中遵循两个原则:1. 节点的父节点是其左侧和右侧较大值中较小的一个;2. 若一个数两侧无更大值,则为树的根节点。利用栈结构可找到左右两边第一个大于当前值的数。

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构造数组的MaxTree

给定一个数组,数组的MaxTree定义如下:
1.数组必须没有重复元素
2.MaxTree是一个二叉树,数组的每一个值对应一个二叉树节点
3.MaxTree及其子树,值最大的节点都是数的根节点

思路

经过分析可以得到两个原则:
1.每个节点的父节点是它左边第一个比它大的数和它右边第一个比它大的数中,较小的那个
2.如果一个数左右两边都没有,这个数就是整个树的根节点
求左右两边第一个比它大的数,可以使用栈结构

代码

package Main;

import java.util.HashMap;
import java.util.Stack;

public class Main {

	public static class Node {
		public int value;
		public Node left;
		public Node right;

		public Node(int val) {
			this.value = val;
		}
	}

	public static Node getMaxTree(int[] arr) {
		Node[] nArr = new Node[arr.length];
		for (int i = 0; i != arr.length; i++) {
			nArr[i] = new Node(arr[i]); // 用数值构造出节点并保存在数组中
		}
		Stack<Node> stack = new Stack<>();
		HashMap<Node, Node> lBigMap = new HashMap<>();  // 用来保存每个节点左边数值比自己大的第一个节点
		HashMap<Node, Node> rBigMap = new HashMap<>();  // 右边
		for (int i = 0; i < nArr.length; i++) {
			Node curNode = nArr[i];
			while (!stack.isEmpty() && stack.peek().value < curNode.value) {  //如果栈顶节点比自身节点的数值大,则从栈中弹出,同时构造弹出节点的lBigMap
				popStackSetMap(stack, lBigMap);
			}
			stack.push(curNode);  //栈顶结点为空或者比自己节点数值大,入栈
		}
		while (!stack.empty()) {
			popStackSetMap(stack, lBigMap);  
		}
		for (int i = nArr.length - 1; i >= 0; i--) {   //从右边开始,找右边的第一个比自己数值大的节点
			Node curNode = nArr[i];
			while (!stack.isEmpty() && stack.peek().value < curNode.value) {
				popStackSetMap(stack, rBigMap);
			}
			stack.push(curNode);
		}
		while (!stack.isEmpty()) {
			popStackSetMap(stack, rBigMap); 
		}
		Node head = null;
		
		for (int i = 0; i < nArr.length; i++) {
			Node curNode = nArr[i];
			Node left = lBigMap.get(curNode);
			Node right = rBigMap.get(curNode);
			if (left == null && right == null) {
				head = curNode;
			} else if (left == null) {
				if (right.left == null) {
					right.left = curNode;
				} else {
					right.right = curNode;
				}
			} else if (right == null) {
				if (left.left == null) {
					left.left = curNode;
				} else {
					left.right = curNode;
				}
			} else {
				Node parent = left.value > right.value ? left : right;
				if (parent.left == null) {
					parent.left = curNode;
				} else {
					parent.right = curNode;
				}
			}
		}
		return head;
	}

	public static void popStackSetMap(Stack<Node> stack, HashMap<Node, Node> map) {
		Node popNode = stack.pop();
		if (stack.isEmpty()) {
			map.put(popNode, null);
		} else {
			map.put(popNode, stack.peek());
		}
	}
}

这是从左程云左神的书上所学的知识的总结。才疏学浅,若有错误欢迎大家多多提出,定虚心接受。

<think>好的,我需要回答用户关于如何使用C#中的Enumerable来构造数组的问题。首先,用户提到了LINQ和Enumerable,所以应该从System.Linq命名空间下的Enumerable类入手。 用户提供的引用材料中,引用[1]和引用[2]都提到了使用Enumerable.Range来生成数组的例子。比如,引用[1]中的代码是int[] numbers = Enumerable.Range(1, 100).ToArray();,这说明Enumerable.Range是一个常用的方法,可以生成连续整数序列,并通过ToArray转换为数组。我应该先介绍这个方法,给出示例代码。 接下来,除了Range,Enumerable还有其他方法,比如Repeat,用来生成重复元素的数组。例如,Enumerable.Repeat("hello", 5)会生成包含五个"hello"的序列,然后ToArray转为数组。这部分也需要提及,展示不同的构造方式。 然后,可能需要更复杂的数组构造,比如生成随机数或者特定模式的序列。这时候可以结合Select方法,比如使用Enumerable.Range生成索引,然后用Select转换每个元素。例如,生成1到10的平方数数组:numbers.Select(n => n * n).ToArray()。这里可以举一个例子,说明如何结合Linq方法灵活构造数组。 另外,用户可能需要了解如何生成空数组或单元素数组。Enumerable.Empty<int>()可以生成空序列,再转换为数组。还有,对于单个元素,可以用Enumerable.Repeat(value, 1),不过直接new[] { value }可能更高效,但这也是一种方法。 需要注意代码示例的正确性,确保语法正确,比如Lambda表达式的写法,ToArray的使用。同时,要符合用户要求的格式,行内数学表达式用$...$,但这里可能用不上。需要检查是否有需要格式化的数学内容,不过这个问题主要涉及代码,可能不需要数学表达式。 最后,根据用户提供的示例回答结构,需要在回答后生成相关问题。问题可以涉及性能优化、不同方法之间的区别,或者更高级的构造方法,比如生成斐波那契数列或其他复杂结构。 总结步骤: 1. 介绍Enumerable.Range并给出示例。 2. 介绍Enumerable.Repeat。 3. 展示结合Select生成复杂数组。 4. 提到Empty和单元素数组的生成。 5. 提供相关问题。</think>### 使用 Enumerable 构造数组的 C# LINQ 示例 在 C# 中,`Enumerable` 类(位于 `System.Linq` 命名空间)提供了多种静态方法用于生成序列数据。结合 `ToArray()` 方法,可以轻松构造数组。以下是具体实现方法: --- #### 1. **生成连续整数数组** 使用 `Enumerable.Range(int start, int count)` 生成连续整数序列,再通过 `ToArray()` 转换为数组: ```csharp using System; using System.Linq; class Program { static void Main() { // 生成 1 到 100 的整数数组 int[] numbers = Enumerable.Range(1, 100).ToArray(); Console.WriteLine($"数组长度: {numbers.Length}, 第一个元素: {numbers[0]}"); } } ``` --- #### 2. **生成重复元素的数组** 使用 `Enumerable.Repeat<T>(T element, int count)` 生成重复元素的序列: ```csharp // 生成包含 5 个 "hello" 的字符串数组 string[] greetings = Enumerable.Repeat("hello", 5).ToArray(); Console.WriteLine(string.Join(", ", greetings)); // 输出: hello, hello, hello, hello, hello ``` --- #### 3. **生成复杂模式的数组** 结合 `Select` 方法实现自定义逻辑,例如生成平方数序列: ```csharp // 生成 1 到 10 的平方数数组 int[] squares = Enumerable.Range(1, 10) .Select(n => n * n) .ToArray(); Console.WriteLine(string.Join(" ", squares)); // 输出: 1 4 9 16 25 36 49 64 81 100 ``` --- #### 4. **生成空数组或单元素数组** - **空数组**: ```csharp int[] emptyArray = Enumerable.Empty<int>().ToArray(); ``` - **单元素数组**: ```csharp int[] singleElement = Enumerable.Repeat(42, 1).ToArray(); ``` --- ### 性能与注意事项 - **延迟执行**:`Enumerable` 方法默认返回 `IEnumerable<T>`,调用 `ToArray()` 会立即执行查询并分配内存[^1]。 - **效率优化**:对大规模数据,建议直接预分配数组长度,避免频繁扩容[^2]。 ---
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