• 构造数组的MaxTree


    题目

    一个数组的MaxTree定义:

    • 数组必须没有重复元素
    • MaxTree是一棵二叉树,数组的每一个值对应一个二叉树节点
    • 包括MaxTree树在内且在其中的每一棵子树上,值最大的节点都是树的头

    给定一个没有重复元素的数组arr,写出生成这个数组的MaxTree的函数,要求如果数组长度为N,则时间负责度为O(N)、额外空间负责度为O(N)。

    实现思路

    对每一个元素,从左边和右边各选择第一个比这个元素大的值,选择值较小的元素作为父节点。
      在【生成窗口最大数组】里面,已经掌握了,在O(N)时间复杂度里面,找到每个元素位置最近的比元素大的元素,同个这个套路,就可以构造一棵MaxTree了。

    证明

    1 构造的不是森林
    2 是一棵二叉树

    证明:1  
      对于每一个树节点,都能往上找到一个节点,直到找到最大节点为止,这样所有树节点都有共同的父节点,这样构造出来的就是一棵树。

    证明:2
      使用反证法解决,如果是一棵二叉树,那么对于每个作为父节点的元素,能够在元素的一边找到两个或两个以上的元素。存在如:[p, b1, x, b2]这样的结构,p是父节点、b1、b2为子节点, x为其他节点。

    • 按照题目,可以设定:
        p > b1, p > b2
    • 当b1 > b2:
        b2不会选择p作为父节点,可能选择b1作为父节点.
    • 当b1 < b2:
        当x < b2时,b1不会选择p作为父节点,选择b2作为父节点.
        当x > b2时,b2不会选择p作为父节点,选择x作为父节点.

    代码

    使用套路获取从左到右或从右到左第一个比这个元素大的值:

        private List<Integer> getMaxList(List<Integer> valList, boolean reverse){
            //套路
            List<Integer> tMaxItemDeque = new LinkedList<>();
            Stack<Integer> tStackHelper = new Stack<>();
    
            Integer maxItem;
    
            Iterator<Integer> iter;
            if(reverse)
                iter = new ReverseListIterator(valList);
            else
                iter = valList.iterator();
    
            while (iter.hasNext()) {
                Integer item = iter.next();
    
                maxItem = null;
    
                while(false == tStackHelper.isEmpty()){
                    Integer peekItem = tStackHelper.peek();
                    if(peekItem > item)
                    {
                        maxItem = peekItem;
                        tStackHelper.push(item);
                        break;
                    }
    
                    tStackHelper.pop();
                }
    
                if(tStackHelper.isEmpty()){
                    tStackHelper.push(item);
                }
    
                tMaxItemDeque.add(maxItem);
            }
    
            return tMaxItemDeque;
        }
    

    其他

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/xiaohunshi/p/5744108.html
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