剑指 Offer 33. 二叉搜索树的后序遍历序列
我们首先需要注意到题目提供的是一颗BST树,所以我们可以知道这个性质,左子树 < 根节点 < 右子树。
又因为,题目给出的是后序遍历结果,所以也就是左子树->右子树->根节点。
因此我们可以尝试从后序遍历的尾部开始往前递归,但是,我们也需要知道左子树的长度和右子树的长度,我们每次取最后区间的一个节点作为root,从前往后遍历到第一个大于root的值的节点rNode,这个节点就是右子树的开始,设其索引为\(rIdx\),因此,左子树范围就为\([l...rIdx - 1]\),右子树范围为\([rIdx...r - 1]\)。
我们获取到右子树的范围后,需要判断右子树区间内的所有值是否都大于root,这样就判读好了\([l...r]\)这段区间,接下来分治地判断剩余的空间,直到\(l \ge r\),此时区间只有1个节点或者区间不存在,显然是正确的后续遍历序列。
class Solution {
public boolean verifyPostorder(int[] postorder) {
int n = postorder.length;
if(n < 2) {
return true;
}
return check(postorder, 0, n - 1);
}
private boolean check(int[] postorder, int l, int r) {
if(l >= r) {
return true;
}
int rootVal = postorder[r];
// 右子树的起始索引
int rIdx = l;
while(rIdx < r && postorder[rIdx] < rootVal) {
rIdx++;
}
for(int i = rIdx; i < r; i++) {
if(postorder[i] < rootVal) {
return false;
}
}
return true && check(postorder, l, rIdx - 1) && check(postorder, rIdx, r - 1);
}
}
单调栈解法,我们观察后序遍历结果,左子树->右子树->根,对于BST而言,并没有什么规律,但是我们尝试将其反转,可以得到根->右子树->左子树,因此我们可以发现,这个序列应该是先递增后持续递减的序列,因为BST越往左值越小,越往右值越大,于是可以考虑单调栈的解法。
我们可以维护一个单调递增的栈,对于curVal > st.peek()的情况,我们知道它是右子树,将其入栈,否则,说明现在到了左子树,需要判断它是否比根节点要小,这时就需要用到单调栈来帮我们记录根节点。
class Solution {
public boolean verifyPostorder(int[] postorder) {
Deque<Integer> stack = new ArrayDeque<>();
int pre = Integer.MAX_VALUE;
for(int i = postorder.length - 1; i >= 0; i--) {
if(postorder[i] > pre) {
return false;
}
while(!stack.isEmpty() && (postorder[i] < stack.peek())) {
pre = stack.pop();
}
stack.push(postorder[i]);
}
return true;
}
}