PTA 1064 Complete Binary Search Tree

本文介绍如何通过排序并利用中序遍历构造完全二叉搜索树,然后通过CBT特性将其转化为层序遍历序列。主要涉及排序、二叉树遍历和数组操作。

题目描述

在这里插入图片描述

分析:

构建一个完全二叉搜索树,CBT进行中序遍历,其中序遍历序列是递增的,先将数字排序,完后进行中序遍历,遍历过程中填入数组即可得到CBT,而CBT是按照层序来存放结点的,所以只需要将数组元素顺序输出即可得到层序遍历序列。
#include<cstdio>
#include<algorithm>
using namespace std;
int num[1005],CBT[1005],index=0;
int n;
void inOrder(int root){
	if(root>n){
		return;
	}
	inOrder(root*2);
	CBT[root]=num[index++];
	inOrder(root*2+1);
}

int main(){
	scanf("%d",&n);
	for(int i=0;i<n;i++){
		scanf("%d",&num[i]);
	}
	sort(num,num+n);
	inOrder(1);
	for(int i=1;i<=n;i++){
		printf("%d",CBT[i]);
		if(i<n){
			printf(" ");
		}
	}
}
### PTA 平台上二叉树练习题解法 #### 完全二叉搜索树判定 在处理完全二叉搜索树的问题时,理解其定义至关重要。所谓完全二叉树是指节点按照从上至下、从左向右严格有序创建的二叉树结构[^1]。 为了验证一棵给定的二叉搜索树是否为完全二叉树,可以采用层次遍历的方法。具体做法是从根节点开始逐层访问每一个子节点直到遇到第一个缺失的孩子位置;如果之后再出现任何非空节点,则该树不是完全二叉树。 ```python from collections import deque def is_complete_binary_tree(root): if not root: return True queue = deque([root]) encountered_null = False while queue: node = queue.popleft() if node: if encountered_null: return False queue.append(node.left) queue.append(node.right) else: encountered_null = True return True ``` 此函数通过广度优先搜索(BFS)方式检查输入的`root`所代表的二叉树是否满足完全性的条件。 #### 计算二叉树的高度 另一个常见的问题是计算二叉树的高度。这可以通过递归方法轻松解决: ```python def tree_height(root): if not root: return 0 left_height = tree_height(root.left) right_height = tree_height(root.right) return max(left_height, right_height) + 1 ``` 这段代码实现了对任意给定二叉树求取最大深度的功能[^3]。 #### 查找最近公共祖先(LCA) 对于二叉搜索树中的LCA查询问题,可以根据BST特性简化算法逻辑: ```python def lowest_common_ancestor_bst(root, p, q): current_node = root while current_node: if min(p.val, q.val) > current_node.val: current_node = current_node.right elif max(p.val, q.val) < current_node.val: current_node = current_node.left else: break return current_node ``` 上述实现利用了二叉搜索树中较小值位于左侧较大值位于右侧的特点来高效定位两个目标节点之间的最低共同父节点。
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