判断给定二叉树的垂直层是否已排序 (C++)


概念

针对给定的二叉树,我们的任务是确定给定垂直层是否已排序。

(在这种情况下,当两个节点重叠时,请验证它们在其所在的层中是否形成排序序列。)

输入

2
/ \
3 6
/ \
8 5
  /
7
Level l = -1

输出

Yes

-1 层的节点是 3 -> 7,它们形成一个排序序列。

输入

2
/ \
3 7
\ /
4 5
Level l = 0

输出

Yes

需要注意的是,值为 4 和 5 的节点在二叉树中重叠。

现在我们验证这是否按层形成排序序列。0 层的节点是 2 -> 4 -> 5,它们形成一个排序序列。

方法

根据简单的解决方案,首先我们执行二叉树的层序遍历,并将每个垂直层存储在不同的数组中。在这种情况下,我们验证与层 l 对应的数组是否已排序。需要注意的是,此解决方案的内存需求很大,可以减少。

根据高效的解决方案,我们执行二叉树的垂直层序遍历,并跟踪二叉树垂直层 l 中的节点值。如果前一个元素小于或等于当前元素,则会生成排序序列。在执行垂直层序遍历时,存储前一个值并将垂直层 l 中的当前节点与此层 l 的前一个值进行比较。可以看出,如果当前节点值大于或等于前一个值,则必须重复相同的过程,直到层 l 结束。可以看出,如果在任何阶段当前节点值小于前一个值,则层 l 未排序。再次观察到,如果我们到达层 l 的末尾,则该层已排序。

示例

 在线演示

// CPP program to determine whether
// vertical level l of binary tree
// is sorted or not.
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
// Shows structure of a tree node.
struct Node1 {
   int key1;
   Node1 *left1, *right1;
};
// Shows function to create new tree node.
Node1* newNode(int key1){
   Node1* temp1 = new Node1;
   temp1->key1 = key1;
   temp1->left1 = temp1->right1 = NULL;
   return temp1;
}
// Indicates helper function to determine if
// vertical level l of given binary
// tree is sorted or not.
bool isSorted1(Node1* root1, int level1){
   // So If root is null, then the answer is an
   // empty subset and an empty subset is
   // always considered to be sorted.
   if (root1 == NULL)
      return true;
   // Indicates variable to store previous
   // value in vertical level l.
   int prevVal1 = INT_MIN;
   // Indicates variable to store current level
   // while traversing tree vertically.
   int currLevel1;
   // Indicates variable to store current node
   // while traversing tree vertically.
   Node1* currNode1;
   // Used to declare queue to do vertical order
   // traversal. A pair is used as element
   // of queue. The first element in pair
   // represents the node and the second
   // element represents vertical level
   // of that node.
   queue<pair<Node1*, int>> q1;
   // Used to insert root in queue. Vertical level
   // of root is 0.
   q1.push(make_pair(root1, 0));
   // Perform vertical order traversal until
   // all the nodes are not visited.
   while (!q1.empty()) {
      currNode1 = q1.front().first;
      currLevel1 = q1.front().second;
      q1.pop();
      // Verify if level of node extracted from
      // queue is required level or not. If it
      // is the required level then verify if
      // previous value in that level is less
      // than or equal to value of node.
      if (currLevel1 == level1) {
         if (prevVal1 <= currNode1->key1)
            prevVal1 = currNode1->key1;
      else
         return false;
   }
   // So if left child is not NULL then push it
   // in queue with level reduced by 1.
   if (currNode1->left1)
      q1.push(make_pair(currNode1->left1, currLevel1 - 1));
   // So if right child is not NULL then push it
   // in queue with level increased by 1.
   if (currNode1->right1)
      q1.push(make_pair(currNode1->right1, currLevel1 + 1));
   }
   // So if the level asked is not present in the
   // given binary tree, that means that level
   // will contain an empty subset. Therefore answer
   // will be true.
   return true;
}
// Driver program
int main(){
/*
      2
      / \
      3 6
      / \
      8 5
        /
      7
*/
   Node1* root1 = newNode(2);
   root1->left1 = newNode(3);
   root1->right1 = newNode(6);
   root1->left1->left1 = newNode(8);
   root1->left1->right1 = newNode(5);
   root1->left1->right1->left1 = newNode(7);
   int level1 = -1;
   if (isSorted1(root1, level1) == true)
      cout << "Yes";
   else
      cout << "No";
   return 0;
}

输出

Yes

更新于:2020年7月24日

70 次浏览

开启你的职业生涯

完成课程获得认证

开始学习
广告