Java——二叉搜索树的后序遍历序列

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牛客在线oj题——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的结果。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。

数据范围: 节点数量 0≤n≤1000 ,
节点上的值满足1≤val≤10^5 ,保证节点上的值各不相同
要求:空间复杂度 O(n) ,时间时间复杂度 O(n^2 )

提示:

  1. 二叉搜索树是指父亲节点大于左子树中的全部节点,但是小于右子树中的全部节点的树。
  2. 该题我们约定空树不是二叉搜索树
  3. 后序遍历是指按照 “左子树-右子树-根节点” 的顺序遍历
  4. 参考下面的二叉搜索树,示例 1
    Java——二叉搜索树的后序遍历序列_第1张图片

题目示例

示例1

输入:
[1,3,2]

返回值:
true

说明:
是上图的后序遍历 ,返回true

示例2

输入:
[3,1,2]

返回值:
false

说明:
不属于上图的后序遍历,从另外的二叉搜索树也不能后序遍历出该序列 ,因为最后的2一定是根节点,前面一定是孩子节点,可能是左孩子,右孩子,根节点,也可能是全左孩子,根节点,也可能是全右孩子,根节点,但是[3,1,2]的组合都不能满足这些情况,故返回false

示例3

输入:
[5,7,6,9,11,10,8]

返回值:
true

解题思路

二叉搜索树的特点是父亲节点大于左子树所有节点的值,小于右子树所有节点的值

而后序遍历则是先遍历左子树,再遍历右子树,然后输出父节点的值

定义数组的第一个元素下标为start,最后一个元素下标为end。
首先拿到数组中最后一个节点end下标对应的的值,这个值就是父节点的值,然后从左到右遍历数组,当遇到比父节点的值更大的元素停止,这个节点下标为i
可以确定[start, i - 1]为当前遍历序列的左子树序列,而[i, end - 1]则是当前遍历序列的右子树序列

继续遍历[i, end - 1]序列,如果有元素小于父节点的值,说明这个序列不满足二叉搜索树的性质,返回false

需要注意的是,当前只是确定了当前序列是否满足二叉搜索树的性质,而我们需要判断所有的子树是否都满足二叉搜索树的性质,也就是说上述过程我们分别要对[start, i - 1]序列和[i, end - 1]序列分别再次验证

因此,可以通过递归来验证,最后的终止条件是:当start <= end时,返回true

完整代码

public class Solution {
    public boolean VerifySquenceOfBST(int [] sequence) {
        if(sequence == null || sequence.length == 0){
            return false;
        }

        int start = 0;
        int end = sequence.length - 1;
        return VerifySquenceOfBSTHelper(sequence, start, end);
    }

    private boolean VerifySquenceOfBSTHelper(int[] sequence, int start, int end) {
        if(start >= end){
            return true;
        }
        
        int root = sequence[end];
        int i = start;
        while(i < end && sequence[i] < root){
            i++;
        }
        for(int j = i; j < end; j++){
            if(sequence[j] < root){
                return false;
            }
        }
        return VerifySquenceOfBSTHelper(sequence, start, i - 1) && VerifySquenceOfBSTHelper(sequence, i, end - 1);
    }
}

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