36_二叉搜索树的后序遍历序列

要求: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。如果是则返回 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。

思路:
后序遍历定义: [ 左子树 | 右子树 | 根节点 ] ,即遍历顺序为 “左、右、根” 。
二叉搜索树定义: 左子树中所有节点的值 < 根节点的值;右子树中所有节点的值 > 根节点的值;其左、右子树也分别为二叉搜索树。

方法一:递归法
发现对于每一棵子树,它的根结点总是对应该子树的后序序列的最后一个数。
那么,只需要不断地确定出左子树区间和右子树区间,并且判断:左子树区间的所有结点值 < 根结点值 < 右子树区间所有结点值,这个条件是否满足即可。
先来一次遍历以确定出左右子树的分界点,然后再分别对两棵子树进行递归判断。现在让我们来分析一下递归方法的时间复杂度:以标准的完美二叉搜索树为例,递归的每一层都涉及到对序列的遍历,虽然层数越深节点越少(少了子树的根节点),但是这种减少是微不足道的,即使是到了最底层,依旧有n/2的节点(完美二叉树第i层节点数是其上所有节点数之和+1),因此递归方法在每一层的遍历开销是O(n),而对于二叉树而言,递归的层数平均是O(logn),因此,递归方法的最终复杂度是O(nlogn)

public class L34_VerifySquenceOfBST {
    public boolean VerifyPostorder(int[] postorder){
        if(postorder==null||postorder.length==0)return false;
        return recur(postorder, 0, postorder.length-1);
    }
    public boolean recur(int[] postorder, int start, int end){
        // 递归结束条件
        if(start>=end)return true;
        // 临时指针p指向序列的起始位
        int p = start;
        while(postorder[p]<postorder[end])p++;  // p遍历到左子树结束,右子树的开始
        // 此时退出循环的时候,表明p点指向了右子树的开始,并把位置保存起来到m
        int m = p;
        while(postorder[p]>postorder[end])p++;  // p遍历到右子树结束
        // 如果postorder是二叉搜索树,那么p点会顺利到达末尾,因为它满足前面的条件
        return p==end && recur(postorder,start,m-1)&&recur(postorder,m,end-1);
    }
}

方法二:设置辅助栈
翻转先序遍历又是root->right->left的,基于这样的性质和遍历方式,我们知道越往右越大,这样,就可以构造一个单调递增的栈,来记录遍历的元素。
为什么要用单调栈呢,因为往右子树遍历的过程,value是越来越大的,一旦出现了value小于栈顶元素value的时候,就表示要开始进入左子树了
单调栈帮我们记录了这些节点,只要栈顶元素还比当前节点大,就表示还是右子树,要移除,因为我们要找到这个左孩子节点直接连接的父节点,也就是找到这个子树的根,只要栈顶元素还大于当前节点,就要一直弹出,直到栈顶元素小于节点,或者栈为空。栈顶的上一个元素就是子树节点的根。
接下来,数组继续往前遍历,之后的左子树的每个节点,都要比子树的根要小,才能满足二叉搜索树,否则就不是二叉搜索树。

    // 方法二:设定辅助栈
    public boolean VerifyPostorder2(int[] postorder){
        // 借助一个单调栈 stack存储值递增的节点;
        Stack<Integer> stack = new Stack<>();
        // 倒序,从尾部开始
        int index = postorder.length-1;
        // 将根节点设置为整型的最大值,表示上一个根节点的元素
        int root = Integer.MAX_VALUE;
        while(index>=0){
            // 左子树元素必须要小于递增栈被peek访问的元素,否则就不是二叉搜索树
            if(postorder[index]>root)return false;
            // 每当遇到值递减的节点ri,则通过出栈来更新节点ri的父节点 root
            while(!stack.isEmpty()&&postorder[index]<stack.peek()){
                // 数组元素小于单调栈的元素了,表示往左子树走了,记录下上个根节点
                // 找到这个左子树对应的根节点,之前右子树全部弹出,不再记录,因为不可能在往根节点的右子树走了
                root=stack.pop();
            }
            stack.add(postorder[index--]);
        }
        return true;
    }
image.png
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 204,921评论 6 478
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 87,635评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 151,393评论 0 338
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,836评论 1 277
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,833评论 5 368
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,685评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,043评论 3 399
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,694评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 42,671评论 1 300
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,670评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,779评论 1 332
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,424评论 4 321
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,027评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,984评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,214评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,108评论 2 351
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,517评论 2 343