剑指 Offer 33. 二叉搜索树的后序遍历序列

题目描述

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。

参考以下这颗二叉搜索树:

1
2
3
4
5
    5
/ \
2 6
/ \
1 3

示例 1:

1
2
输入: [1,6,3,2,5]
输出: false

示例 2:

1
2
输入: [1,3,2,6,5]
输出: true

提示:

  1. $数组长度 <= 1000$

算法

(二叉搜索树,DFS) $O(n)$

根据后序序列和二叉搜索树的特性,在构造二叉搜索树(并不需要创建出真正的节点)的过程中判断是否出现矛盾,我们知道二叉搜索树的左子树的值要小于右子树,否则就不是一棵二叉搜索树。

如何构造二叉搜索树呢?

  1. 根节点:后序序列的最后一个元素就是根节点
  2. 而左子树中的值都是小于根节点的,所以从前往后遍历序列就可以找到第一个大于根节点的位置 $k$,从 $[l, k - 1]$ 就是左子树,$[k, r)$ 就是右子树

如何判断矛盾?

只要判断 $[k, r)$ 中的值是否都大于根节点即可

时间复杂度

$O(n)$

空间复杂度

$O(n)$

C++ 代码

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class Solution {
public:
bool dfs(vector<int>& postorder, int l, int r) {
if (l >= r) return true;
int root = postorder[r];
int k = l;
while (k < r && postorder[k] < root) k ++ ;
for (int i = k; i < r; i ++ )
if (postorder[i] < root)
return false;
return dfs(postorder, l, k - 1) && dfs(postorder, k, r - 1);
}

bool verifyPostorder(vector<int>& postorder) {
if (postorder.empty()) return true;
return dfs(postorder, 0, postorder.size() - 1);
}
};
Author: tonngw
Link: https://tonngw.com/2022/07/08/剑指 Offer/剑指 Offer 33. 二叉搜索树的后序遍历序列/
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