二叉搜索树层序->中序

题目描述

500. 你说的二叉树是不是二叉查找树
对一棵结点带有正整数权值的二叉树,如果我们按层(从上到下、从左到右的顺序)去遍历这棵二叉树,其中存在的结点取结点的权值,不存在的结点记录为-1,直到遍历完最下层,那么我们就会得到一个整数序列。例如对下面这棵二叉树进行上述遍历操作,可以得到序列[6,3,9,1,4,8,-1,-1,-1,-1,5,-1,-1,-1,-1]

在这里插入图片描述

现在给出这个整数序列,问这棵二叉树是否是一棵二叉查找树。

二叉查找树的定义:满足左子结点的数据域小于或等于根结点的数据域、且右子结点的数据域大于根结点的数据域的二叉树。

二叉搜索树层序->中序

利用其层序遍历转中序,是否有序判断是否为二叉查找树

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
const int N = 1e5 + 10;
int n;
int a[N];
vector<int> in;

void dfs(int i) {
	if (i >= n || a[i] == -1 ) return;
	
	dfs(2*i);
	in.push_back(a[i]);
	dfs(2*i+1);
}

int main() {
	scanf("%d", &n);
	for (int i = 1; i <= n; i++) 
		scanf("%d", &a[i]);
	dfs(1);
	bool flag = true;
	for (int i = 1; i < in.size(); i++) {
		if (in[i] < in[i-1]) {
			flag = false;
			break;
		}
	}
	printf(flag ? "Yes" : "No");
	
	return 0;
}
#include <iostream> #include <queue> // 定义二叉树节点结构 struct TreeNode { int val; TreeNode* left; TreeNode* right; TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {} }; // 前遍历 void preOrder(TreeNode* root) { if (root != nullptr) { std::cout << root->val << " "; preOrder(root->left); preOrder(root->right); } } // 中遍历 void inOrder(TreeNode* root) { if (root != nullptr) { inOrder(root->left); std::cout << root->val << " "; inOrder(root->right); } } // 后遍历 void postOrder(TreeNode* root) { if (root != nullptr) { postOrder(root->left); postOrder(root->right); std::cout << root->val << " "; } } // 层序遍历 void levelOrder(TreeNode* root) { if (root == nullptr) return; std::queue<TreeNode*> q; q.push(root); while (!q.empty()) { TreeNode* current = q.front(); q.pop(); std::cout << current->val << " "; if (current->left != nullptr) q.push(current->left); if (current->right != nullptr) q.push(current->right); } } // 插入节点 TreeNode* insertNode(TreeNode* root, int val) { if (root == nullptr) { return new TreeNode(val); } if (val < root->val) { root->left = insertNode(root->left, val); } else { root->right = insertNode(root->right, val); } return root; } // 查找节点 TreeNode* searchNode(TreeNode* root, int val) { if (root == nullptr || root->val == val) { return root; } if (val < root->val) { return searchNode(root->left, val); } else { return searchNode(root->right, val); } } // 计算树的高度 int treeHeight(TreeNode* root) { if (root == nullptr) { return 0; } int leftHeight = treeHeight(root->left); int rightHeight = treeHeight(root->right); return (leftHeight > rightHeight ? leftHeight : rightHeight) + 1; } // 释放二叉树内存 void freeTree(TreeNode* root) { if (root != nullptr) { freeTree(root->left); freeTree(root->right); delete root; } } int main() { TreeNode* root = nullptr; int values[] = {5, 3, 7, 2, 4, 6, 8, 1, 9}; for (int val : values) { root = insertNode(root, val); } std::cout << "前遍历: "; preOrder(root); std::cout << std::endl; std::cout << "中遍历: "; inOrder(root); std::cout << std::endl; std::cout << "后遍历: "; postOrder(root); std::cout << std::endl; std::cout << "层序遍历: "; levelOrder(root); std::cout << std::endl; std::cout << "树的高度: " << treeHeight(root) << std::endl; TreeNode* found = searchNode(root, 6); if (found != nullptr) { std::cout << "找到节点: " << found->val << std::endl; } else { std::cout << "未找到节点" << std::endl; } freeTree(root); return 0; } 此代码运行结果
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11-11
#include #include “BiTree.h” using namespace std; int main() { BiTree T; cout << “\n------遍历 ------” << endl; T.PreOrder(); cout << endl; cout << “------遍历 ------” << endl; T.InOrder(); cout << endl; cout << “------遍历 ------” << endl; T.PostOrder(); cout << endl; cout << “------ 层序遍历 ------” << endl; T.LevelOrder(); cout << endl; cout << “------ 只有一个孩子的结点(前------” << endl; T.PrintSingleChild(); cout << endl; cout << “------ 二叉树的高度 ------” << endl; cout << T.GetHeight() << endl; return 0; } #include “BiTree.h” #include #include #include // for std::max in C++98 using namespace std; // 构造函数 BiTree::BiTree() { root = NULL; // C++98 中用 NULL 而非 nullptr cout << “开始构建二叉树(# 表示空节点):” << endl; root = Creat(root); } // 析构函数 BiTree::~BiTree() { Release(root); } // 创建二叉树(前递归) BiNode* BiTree::Creat(BiNode* bt) { char ch; cin >> ch; if (ch == ‘#’) { return NULL; } else { bt = new BiNode; bt->data = ch; bt->lchild = Creat(bt->lchild); bt->rchild = Creat(bt->rchild); return bt; } } // 释放内存(后) void BiTree::Release(BiNode* bt) { if (bt != NULL) { Release(bt->lchild); Release(bt->rchild); delete bt; } } // 前遍历 void BiTree::PreOrder() { PreOrder(root); } void BiTree::PreOrder(BiNode* bt) { if (bt != NULL) { cout << bt->data << " "; PreOrder(bt->lchild); PreOrder(bt->rchild); } } // 中遍历 void BiTree::InOrder() { InOrder(root); } void BiTree::InOrder(BiNode* bt) { if (bt != NULL) { InOrder(bt->lchild); cout << bt->data << " "; InOrder(bt->rchild); } } // 后遍历 void BiTree::PostOrder() { PostOrder(root); } void BiTree::PostOrder(BiNode* bt) { if (bt != NULL) { PostOrder(bt->lchild); PostOrder(bt->rchild); cout << bt->data << " "; } } // 层序遍历(使用队列) void BiTree::LevelOrder() { if (root == NULL) return; queue<BiNode*> q; q.push(root); while (!q.empty()) { BiNode* p = q.front(); q.pop(); cout << p->data << " "; if (p->lchild != NULL) q.push(p->lchild); if (p->rchild != NULL) q.push(p->rchild); } } // 输出仅有一个孩子的结点(前) void BiTree::PrintSingleChild() { PrintSingleChild(root); } void BiTree::PrintSingleChild(BiNode* bt) { if (bt != NULL) { if ((bt->lchild == NULL && bt->rchild != NULL) || (bt->lchild != NULL && bt->rchild == NULL)) { cout << bt->data << " "; } PrintSingleChild(bt->lchild); PrintSingleChild(bt->rchild); } } // 获取二叉树高度 int BiTree::GetHeight() { return GetHeight(root); } int BiTree::GetHeight(BiNode* bt) { if (bt == NULL) { return 0; } int leftH = GetHeight(bt->lchild); int rightH = GetHeight(bt->rchild); return max(leftH, rightH) + 1; // 需包含 } #ifndef BiTree_H #define BiTree_H using namespace std; struct BiNode { char data; BiNode *lchild, *rchild; }; class BiTree { public: BiTree(); // 构造函数:创建二叉树 ~BiTree(); // 析构函数 void PreOrder(); // 前遍历 void InOrder(); // 中遍历 void PostOrder(); // 后遍历 void LevelOrder(); // 层序遍历 void PrintSingleChild(); // 输出仅有一个孩子的结点(前) int GetHeight(); // 获取二叉树高度 private: BiNode* root; BiNode* Creat(BiNode* bt); // 创建二叉树 void Release(BiNode* bt); // 释放内存 void PreOrder(BiNode* bt); void InOrder(BiNode* bt); void PostOrder(BiNode* bt); void PrintSingleChild(BiNode* bt); // 私有递归辅助函数 int GetHeight(BiNode* bt); // 求高度递归函数 }; #endif 将以上代码的主要步骤分步进行文字描述
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