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  • 二叉搜索树的后序遍历序列

    面试题:二叉搜索树的后序遍历序列
    题目:输入一个整数数组,判断该数组是不是某二叉搜索树的后序遍历结果。如果是刚返回true,否则返回false。假设输入的数组的任意两个数字都互不相同。

    正确答案:

    例如输入数组{5,7,6,9,11,10,8},则返回true,因为这个整数序列是下图二叉搜索树的后序遍历结果。如果输入的数组是{7,4,6,5},由于没有哪棵二叉搜索树的后序遍历的结果是这个序列,因此返回false。  

    上图是后序遍历序列5、7、6、9、1 1、10、8对应的二叉搜索树 在后序遍历得到的序列中,最后一个数字是树的根结点的值。数组中前面的数字可以分为两部分:第一部分是左子树结点的值,它们都比根结点的值小;第二部分是右子树结点的值,它们都比根结点的值大。 以数组{5,7,6,9,11,10,8)为例,后序遍历结果的最后一个数字8就是根结点的值。在这个数组中,前3个数字5、7和6都比8小,是值为8的结点的左子树结点;后3个数字9、11和10都比8大,是值为8的结点的右子树结点。 我们接下来用同样的方法确定与数组每一部分对应的子树的结构。这其实就是一个递归的过程。对于序列5、7、6,最后一个数字6是左子树的根结点的值。数字5比6小,是值为6的结点的左子结点,而7则是它的右子结点。同样,在序列9、11、10中,最后一个数字10是右子树的根结点,数字9比10小,是值为10的结点的左子结点,而11则是它的右子结点。 我们再来分析另一个整数数组{7,4,6,5)。后序遍历的最后一个数是根结点,因此根结点的值是5。由于第一个数字7大于5,因此在对应的二叉搜索树中,根结点上是没有左子树的,数字7、4和6都是右子树结点的值。但我们发现在右子树中有一个结点的值是4,比根结点的值5小,这违背了二叉搜索树的定义。因此不存在一棵二叉搜索树,它的后序遍历的结果是7、4、6、5。 找到了规律之后再写代码,就不是一件很困难的事情了。下面是参考代码

    class Solution
    {
    public:
    bool IsBST(vector<int> sequence)
    {
        int n = sequence.size();
        if (n == 1 || n == 0 )
        {
            return true;
        }
        int root = sequence[n-1];
        vector<int> leftSequence;
        vector<int> rightSequence;
        int i = 0;
        for (;i < n-1;++i)
        {
            if (sequence[i] <= root)
            {
                leftSequence.push_back(sequence[i]);
            }
            else
            {
                break;
            }
        }
        for (;i < n-1;++i)
        {
            if (sequence[i] > root)
            {
                rightSequence.push_back(sequence[i]);
            }
            else
            {
                return false;
            }
        }
        return IsBST(leftSequence) && IsBST(rightSequence);
    }
    //判断sequence是不是二叉树的后序遍历序列
    bool VerifySquenceOfBST(vector<int> sequence)
    {
        int n = sequence.size();
        if (n == 0)
        {
            return false;
        }
        return IsBST(sequence);
    }
    };

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