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*PAT_甲級_1043 Is It a Binary Search Tree (25分) (C++)【二叉搜尋樹/樹的周遊】

目錄

​​1,題目描述​​

​​ 題目大意​​

​​2,思路​​

​​方法一: ​​

​​方法二(柳神):​​

​​3,代碼​​

​​ 方法一:​​

​​方法二:​​

1,題目描述

*PAT_甲級_1043 Is It a Binary Search Tree (25分) (C++)【二叉搜尋樹/樹的周遊】

Sample Input 1:

7
8 6 5 7 10 8 11      

Sample Output 1:

YES
5 7 6 8 11 10 8      

Sample Input 2:

7
8 10 11 8 6 7 5      

Sample Output 2:

YES
11 8 10 7 5 6 8      

Sample Input 3:

7
8 6 8 5 10 9 11      

Sample Output 3:

NO      

 題目大意

給出樹的節點數,以及一系列值,判斷這些值是不是二叉搜尋樹(或者是該樹的鏡像)的先序周遊,是則輸出Yes,并輸出其後序周遊;

2,思路

方法一: 

極為野蠻的解法。先建構BST,并求出先序周遊pre和鏡像先序周遊preMir,對照輸入是否為其中一個;

若是,則求後序周遊/鏡像後序周遊;

否則,輸出NO;

方法二(柳神):

 充分利用鏡像BST的特點:

  • 左子樹的值小于目前節點,右子樹的值大于等于目前節點;
  • BST的先序周遊,隻要是值小于根節點root的都是左子樹上的點,否則就是右子樹上的點。據此可以判斷左右兩子樹的根節點,并遞歸的周遊左右兩子樹;
*PAT_甲級_1043 Is It a Binary Search Tree (25分) (C++)【二叉搜尋樹/樹的周遊】

 如圖。紅色表示根節點,不同顔色表示不同的樹(為了區分,根節點未填充)

根據輸入的序列,可以判斷左子樹的根節點(root後一個位置),右子樹根節點(從root向tail周遊,第一個大于root對應值的節點)。遞歸地進行其他子樹的周遊(getpost(root + 1, j);getpost(i, tail);),并在最後将root存入後序周遊的序列中即可(post.push_back(pre[root]);)。

最後隻需要判斷post.size()是否為n(每個節點均周遊過),即可判斷輸入是否為先序序列。

 鏡像輸入的話也一樣。

3,代碼

 方法一:

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

vector<int> input, pre, preMir, ans;            //input輸入數組 pre先序周遊 preMir鏡像先序周遊

struct tree{
    int key;
    tree * left = NULL;
    tree * right = NULL;
};
void insert(tree *& node, int key){             //建構BST 注意加&
    if(node == NULL){
        node = new tree;
        node->key = key;
    }else{
        if(key < node->key)
            insert(node->left, key);
        else
            insert(node->right, key);
    }
}

void preOrder(tree * node){                     //先序周遊
    if(node != NULL){
        pre.push_back(node->key);
        preOrder(node->left);
        preOrder(node->right);
    }
}
void preMirOrder(tree * node){                  //鏡像先序周遊
    if(node != NULL){
        preMir.push_back(node->key);
        preMirOrder(node->right);
        preMirOrder(node->left);
    }
}
void postOrder(tree * node){                    //後序周遊
    if(node != NULL){
        postOrder(node->left);
        postOrder(node->right);
        ans.push_back(node->key);
    }
}
void postMirOrder(tree * node){                 //鏡像後序周遊
    if(node != NULL){
        postMirOrder(node->right);
        postMirOrder(node->left);
        ans.push_back(node->key);
    }
}
int main(){
//#ifdef ONLINE_JUDGE
//#else
//    freopen("1.txt", "r", stdin);
//#endif

    int n;
    cin>>n;
    tree * root = NULL;
    int key, i;
    for(i = 0; i < n; i++){
        cin>>key;
        input.push_back(key);
        insert(root, key);
    }
    preOrder(root);
    preMirOrder(root);

    i = 0;
    while(i < n){
        if(pre[i] == input[i])
            i++;
        else
            break;
    }
    if(i < n){                                  //若不是正常的先序周遊 判斷是否為鏡像先序周遊
        i = 0;
        while(i < n){
            if(preMir[i] == input[i])
                i++;
            else
                break;
        }
        if(i < n){                              //既不是正常的先序周遊 也不是鏡像先序周遊
            cout<<"NO";
            return 0;
        }
        postMirOrder(root);
    }else postOrder(root);
    cout<<"YES"<<endl<<ans[0];
    for(i = 1; i < n; i++){
        cout<<' '<<ans[i];
    }

    return 0;
}      

方法二:

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

bool isMirror;
vector<int> pre, post;

void getPost(int root, int tail){
    if(root > tail) return;
    int i = root + 1, j = tail;
    if(isMirror == false){
        while(i <= tail && pre[i] < pre[root]) i++;
        while(j > root && pre[j] >= pre[root]) j--;
    }else{
        while(i <= tail && pre[i] >= pre[root]) i++;
        while(j > root && pre[j] < pre[root]) j--;
    }

    if(i - j != 1) return;                  //正常情況下i-j應等于1!!!(若不符合先序周遊 那麼post的長度就會小于n)
    getPost(root + 1, j);                   //周遊左子樹
    getPost(i, tail);                       //周遊右子樹
    post.push_back(pre[root]);              //後序周遊 最後将根節點入棧
}
int main(){
//#ifdef ONLINE_JUDGE
//#else
//    freopen("1.txt", "r", stdin);
//#endif

    int n;
    cin>>n;
    int num;
    for(int i = 0; i < n; i++){
        scanf("%d", &num);
        pre.push_back(num);
    }
    getPost(0, n-1);
    if(post.size() != n){
        isMirror = true;
        post.clear();
        getPost(0, n-1);
    }
    if(post.size() != n){
        cout<<"NO";
        return 0;
    }
    cout<<"YES"<<endl<<post[0];
    for(int i = 1; i < n; i++)
        cout<<' '<<post[i];

    return 0;
}      

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