L2-004. 这是二叉搜索树吗?
一棵二叉搜索树可被递归地定义为具有下列性质的二叉树:对于任一结点,
- 其左子树中所有结点的键值小于该结点的键值;
- 其右子树中所有结点的键值大于等于该结点的键值;
- 其左右子树都是二叉搜索树。
所谓二叉搜索树的“镜像”,即将所有结点的左右子树对换位置后所得到的树。
给定一个整数键值序列,现请你编写程序,判断这是否是对一棵二叉搜索树或其镜像进行前序遍历的结果。
输入格式:
输入的第一行给出正整数N(<=1000)。随后一行给出N个整数键值,其间以空格分隔。
输出格式:
如果输入序列是对一棵二叉搜索树或其镜像进行前序遍历的结果,则首先在一行中输出“YES”,然后在下一行输出该树后序遍历的结果。数字间有1个空格,一行的首尾不得有多余空格。若答案是否,则输出“NO”。
输入样例1:7 8 6 5 7 10 8 11输出样例1:
YES 5 7 6 8 11 10 8输入样例2:
7 8 10 11 8 6 7 5输出样例2:
YES 11 8 10 7 5 6 8输入样例3:
7 8 6 8 5 10 9 11输出样例3:
NO
分析:假设它是二叉搜索树,一开始isMirror为FALSE,根据二叉搜索树的性质将已知的前序转换为后序, 转换过程中,如果发现最后输出的后序数组长度不为n,那就设isMirror为true,然后清空后序数组, 重新再转换一次(根据镜面二叉搜索树的性质),如果依旧转换后数组大小不等于n,就输出no否则输出yes
怎么由前序遍历转换成后序遍历呢
我们根据前序遍历的特点,第一个点作为根节点,后面的所有点可以分为两部分,左子树和右子树,那么除去第一个根节点后
如果是二叉搜索树(左小右大)剩下的所有点中间一定可以找到一个分界线使左边的所有点比第一个点(即根节点)小,右边的大。如:前序遍历序列 4 1 3 2 6 5 7第一个为根然后两个下标向中间找分界使得左边小右边大,我们发现最终可以分成黄色和绿色两部分而下标指向 j i 一开始i从左往右走,j从右往左走,然后再将每段进行重复操作,递归,最后递归完成才返回根节点,保证相当于根节点最后被访问,这样就完成了后序遍历的转换,我们发现对于一个二叉搜索树来说,每次进行分段i,j下标都会是如图所示的情形,i-j=1,而如果不是一个二叉搜索树,下标ij一定会提前停下,并返回,最终导致后序遍历的点的个数会小于n,由此我么根据最终得到的后序遍历点的个数是否等于n来判断是否是二叉搜索树。
code:
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <vector>
using namespace std;
bool isMirror;
vector<int> pre;
vector<int> post;
void getpost(int root,int tail){
if(root > tail) return ;
int i = root+1,j = tail;
if(!isMirror){
while(i <= tail && pre[root] > pre[i]) i++;
while(j > root && pre[root] <= pre[j]) j--;
}
else{
while(i <= tail && pre[root] <= pre[i]) i++;
while(j > root && pre[root] > pre[j]) j--;
}
if(i - j != 1) return ;
getpost(root+1,j);//左
getpost(i,tail);//右
post.push_back(pre[root]);
}
int main(){
int n;
scanf("%d",&n);
pre.resize(n);
for(int i = 0; i < n; i++){
scanf("%d",&pre[i]);
}
getpost(0,n-1);
if(post.size() != n){
isMirror = true;
post.clear();
getpost(0,n-1);
}
if(post.size() == n){
printf("YES\n%d",post[0]);
for(int i = 1; i < post.size(); i++){
printf(" %d",post[i]);
}
}
else{
printf("NO\n");
}
return 0;
}