判断二叉搜索树是否为后序遍历序列

本文介绍了一个用于判断整数数组是否为有效二叉搜索树后序遍历结果的C++程序。该程序通过递归方式检查每个节点的左右子树,确保其符合二叉搜索树的特性。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

#include <iostream>
using namespace std;

//给定一个整数数组,判断是否是一个二叉搜索树的后序遍历结果
bool JudgeBSTSequence(int* BinSeq,int length)
{
    int* root = NULL;
    int* leftStart = NULL;
    int* rightStart = NULL;
    //原来写的时候只有length是否为0的判断,认为length为0就意味着输入的序列为空,忽略了到了树的最后,
    //由于length是通过尾指针减去头指针得到的,因而在叶子节点处length肯定都是为0的,因而得到的结果都是错误的
    //而实际上如果输入的数组不为0的话,那么指针必定一直都是不为0的,因而加入BinSeq的判断
    //而若BinSeq非空,length为0的时候则可以判断为到达了树的底部,返回true。
    if ( BinSeq==NULL )
    {
        cout << "This is a NULL sequence.." << endl;
        return false;
    }
    if ( length>0 )
    {
        root = BinSeq + length - 1;
    }
    //最后到达叶子节点
    else
    {
        return true;
    }
    //搜索左子树元素
    leftStart = BinSeq;
    //从序列最左边开始遍历,所有小于根节点的默认先作为左子树元素,剩下的则默认作为右子树元素
    while (leftStart < root && *leftStart < *root)
    {
        leftStart++;
    }
    rightStart = leftStart;
    //搜索右子树元素
    //如果右子树元素中存在小于根节点的,那么说明该序列不是后序遍历的二叉搜索树
    while (rightStart<root)
    {
        if ( *rightStart< *root)
        {
            cout << "This is not a Postorder of BST..." << endl;
            return false;
        }
        rightStart++;
    }
    //递归判断左右子树是不是二叉搜索树
    bool left = true, right = true;
    left = JudgeBSTSequence(BinSeq, leftStart - BinSeq);
    right = JudgeBSTSequence(leftStart, rightStart - leftStart);
    //只有当左右子树都为二叉搜索树的时候,才能返回真
    return (left&right);
}


// ====================测试代码====================
void Test(char* testName, int sequence[], int length, bool expected)
{
    if (testName != NULL)
        printf("%s begins: ", testName);

    if (JudgeBSTSequence(sequence, length) == expected)
        printf("passed.\n");
    else
        printf("failed.\n");
}

//            10
//         /      \
//        6        14
//       /\        /\
//      4  8     12  16
void Test1()
{
    int data[] = { 4, 8, 6, 12, 16, 14, 10 };
    Test("Test1", data, sizeof(data) / sizeof(int), true);
}

//           5
//          / \
//         4   7
//            /
//           6
void Test2()
{
    int data[] = { 4, 6, 7, 5 };
    Test("Test2", data, sizeof(data) / sizeof(int), true);
}

//               5
//              /
//             4
//            /
//           3
//          /
//         2
//        /
//       1
void Test3()
{
    int data[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    Test("Test3", data, sizeof(data) / sizeof(int), true);
}

// 1
//  \
//   2
//    \
//     3
//      \
//       4
//        \
//         5
void Test4()
{
    int data[] = { 5, 4, 3, 2, 1 };
    Test("Test4", data, sizeof(data) / sizeof(int), true);
}

// 树中只有1个结点
void Test5()
{
    int data[] = { 5 };
    Test("Test5", data, sizeof(data) / sizeof(int), true);
}

//不是后序遍历序列
void Test6()
{
    int data[] = { 7, 4, 6, 5 };
    Test("Test6", data, sizeof(data) / sizeof(int), false);
}

//不是后序遍历序列
void Test7()
{
    int data[] = { 4, 6, 12, 8, 16, 14, 10 };
    Test("Test7", data, sizeof(data) / sizeof(int), false);
}

void Test8()
{
    Test("Test8", NULL, 0, false);
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    Test1();
    Test2();
    Test3();
    Test4();
    Test5();
    Test6();
    Test7();
    Test8();
    return 0;
}

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