Task11:分治

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1.视频题目

1.1 将有序数组转换为二叉搜索树

参见Task05:树

1.2 从中序与后序遍历序列构造二叉树

1.2.1 描述

给定两个整数数组 inorder 和 postorder ,其中 inorder 是二叉树的中序遍历, postorder 是同一棵树的后序遍历,请你构造并返回这颗 二叉树 。

示例 1: 在这里插入图片描述

输入:inorder = [9,3,15,20,7], postorder = [9,15,7,20,3] 输出:[3,9,20,null,null,15,7]

示例 2:

输入:inorder = [-1], postorder = [-1] 输出:[-1]

提示:

1 <= inorder.length <= 3000 postorder.length == inorder.length -3000 <= inorder[i], postorder[i] <= 3000 inorder 和 postorder 都由 不同 的值组成 postorder 中每一个值都在 inorder 中 inorder 保证是树的中序遍历 postorder 保证是树的后序遍历

1.2.2 代码

首先根据后续遍历,从数组末尾依次弹出根节点、右子树根节点、左子树根节点

根据中序遍历的结果,分割出左子树,根节点,右子树,然后先对这三个进行建树

然后对于左子树和右子树,分别继续向下递序调用自身建立左右子树

这里需要注意的是,中序遍历的数组是全局的,每次递归只改变下标

以及,下标区间都是闭合的,包含左右的两个端点,否则在递归出口会出错

class Solution:
    def func(self,left,right):
        if left>right:
            return None
        root = TreeNode(self.postorder.pop())
        # 建立根节点
        mid = self.dic[root.val]
        root.right = self.func(mid+1,right)
        root.left = self.func(left,mid-1)
        return root
        
    def buildTree(self, inorder: List[int], postorder: List[int]) -> TreeNode:
        if not postorder:
            return None
        self.postorder = postorder
        self.dic = {inorder[index]:index for index in range(len(inorder))}
        return self.func(0,len(inorder)-1)

1.2.3 总结

首先根据后续遍历,从数组末尾依次弹出根节点、右子树根节点、左子树根节点

根据中序遍历的结果,分割出左子树,根节点,右子树,然后先对这三个进行建树

2.作业题目

2.1 多数元素

2.1.1 描述

给定一个大小为 n 的数组,找到其中的多数元素。多数元素是指在数组中出现次数 大于 ⌊ n/2 ⌋ 的元素。

你可以假设数组是非空的,并且给定的数组总是存在多数元素。

示例 1:

输入:[3,2,3] 输出:3

示例 2:

输入:[2,2,1,1,1,2,2] 输出:2

进阶:

尝试设计时间复杂度为 O(n)、空间复杂度为 O(1) 的算法解决此问题。

2.1.2 代码

题解给的代码是调用API,也可以手动用字典进行打表技术

进阶解法太复杂,以后有机会了再仔细去研究,现在能过就好

class Solution:
    def majorityElement(self, nums: List[int]) -> int:
        counts = collections.Counter(nums)
        return max(counts.keys(), key=counts.get)

2.1.3 总结

这种题上去就是一个打表操作

2.2 最大子数组和

分治的思路有点绕,先按动态规划去理解吧,参见Task10:动态规划

2.3 从前序与中序遍历序列构造二叉树

2.3.1 描述

给定两个整数数组 preorder 和 inorder ,其中 preorder 是二叉树的先序遍历, inorder 是同一棵树的中序遍历,请构造二叉树并返回其根节点。

示例 1: 在这里插入图片描述

输入: preorder = [3,9,20,15,7], inorder = [9,3,15,20,7] 输出: [3,9,20,null,null,15,7]

示例 2:

输入: preorder = [-1], inorder = [-1] 输出: [-1]

提示:

1 <= preorder.length <= 3000 inorder.length == preorder.length -3000 <= preorder[i], inorder[i] <= 3000 preorder 和 inorder 均 无重复 元素 inorder 均出现在 preorder preorder 保证 为二叉树的前序遍历序列 inorder 保证 为二叉树的中序遍历序列

2.3.2 代码

使用上面的模板,从前序序遍历头部依次弹出根节点、左子树根节点、右子树根节点

根据中序遍历的结果,分割出左子树,根节点,右子树,然后先对这三个进行建树

然后对于左子树和右子树,分别继续向下递序调用自身建立左右子树

class Solution:
    def func(self,left,right):
        if left>right:
            return None
        root = TreeNode(self.preorder.pop(0))
        # 建立根节点
        mid = self.dic[root.val]
        root.left = self.func(left,mid-1)
        root.right = self.func(mid+1,right)
        
        return root
        
    def buildTree(self, preorder: List[int], inorder: List[int]) -> TreeNode:
        if not preorder:
            return None
        self.preorder = preorder
        self.dic = {inorder[index]:index for index in range(len(inorder))}
        return self.func(0,len(inorder)-1)

2.3.3 总结

后序遍历是从末尾弹出,数组内顺序是,左、右、根,弹出顺序是根、右,左

前序遍历是从头部弹出,数组内顺序是,根、左、右,弹出顺序是根、左、右