是否同一棵二叉搜索树pta
时间: 2025-06-30 22:14:28 浏览: 9
### 判断两组序列是否可以构建出相同的二叉搜索树
要解决此问题,可以通过模拟二叉搜索树(BST)的构造过程来实现。具体方法如下:
#### 方法概述
给定一组前序遍历序列和多组待验证序列,分别按照这些序列插入节点并构建 BST。如果某组待验证序列所生成的 BST 结构与初始序列一致,则输出 “Yes”,否则输出 “No”。
以下是详细的解决方案。
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#### 输入解析
根据描述[^3],输入包含多个测试案例。对于每个测试案例:
1. **第一行**:两个整数 N 和 L,表示序列长度以及需要检查的序列数量。
2. **第二行**:N 个正整数,代表初始插入序列。
3. **后续 L 行**:每行为一个待验证序列,长度同样为 N。
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#### 实现逻辑
为了判断两组序列是否能生成相同结构的 BST,需遵循以下步骤:
1. 定义一个函数 `build_bst` 来基于任意序列构建 BST 的字符串化表达形式(便于比较)。
2. 使用递归方式完成 BST 构建,并记录每次插入后的状态。
3. 针对初始序列和所有待验证序列调用上述函数,逐一比较它们的结果。
下面是完整的 Python 实现代码:
```python
class TreeNode:
def __init__(self, val=0):
self.val = val
self.left = None
self.right = None
def build_bst(sequence):
""" 根据序列构建 BST 并返回其字符串化表达 """
root = None
def insert(node, value):
nonlocal root
if not node:
new_node = TreeNode(value)
if not root: # 如果当前为空树,则设置根节点
root = new_node
return new_node
elif value < node.val:
node.left = insert(node.left, value)
else:
node.right = insert(node.right, value)
return node
def serialize(node):
""" 序列化 BST 节点用于唯一标识一棵树 """
if not node:
return "#"
left_str = serialize(node.left)
right_str = serialize(node.right)
return f"{node.val},{left_str},{right_str}"
for num in sequence:
root = insert(root, num)
return serialize(root)
# 主程序处理输入
import sys
input = sys.stdin.read
data = input().strip().split("\n")
index = 0
results = []
while index < len(data): # 处理多组测试数据
n_l = data[index].split()
N, L = int(n_l[0]), int(n_l[1])
initial_sequence = list(map(int, data[index + 1].split()))
base_tree_serialized = build_bst(initial_sequence) # 构造基础树
checks = []
for i in range(L):
check_sequence = list(map(int, data[index + 2 + i].split()))
current_tree_serialized = build_bst(check_sequence)
checks.append(current_tree_serialized == base_tree_serialized)
results.extend(["Yes" if c else "No" for c in checks])
index += 2 + L
print("\n".join(results))
```
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#### 关键点说明
1. **BST 插入规则**:新值小于父节点则进入左子树;大于等于父节点则进入右子树。
2. **序列化机制**:通过先序遍历的方式将整个树转换成唯一的字符串表示,从而方便对比不同树之间的差异。
3. 时间复杂度分析:单次构建操作的时间复杂度为 O(N),因此总时间复杂度约为 O((L+1)*N)。
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#### 测试样例
假设输入如下:
```
5 2
8 6 9 4 7
8 6 4 7 9
8 9 6 4 7
```
运行结果应为:
```
Yes
No
```
解释:
- 第一种情况下的插入顺序能够重现原始 BST;
- 第二种情况下无法得到完全匹配的结构。
---
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