《Cracking the Coding Interview》——第11章：排序和搜索——题目8

2014-03-21 22:23

题目：假设你一开始有一个空数组，你在读入一些整数并将其插入到数组中，保证插入之后数组一直按升序排列。在读入的过程中，你还可以进行一种操作：查询某个值val是否存在于数组中，并给出这个元素在数组中的位置(如果有多个的重复元素话，给出最小的下标)。

解法：书上的原题不是这么描述的，但我觉得用这种插入排序的说法更好理解。虽然说是数组，但实际上既可以用真的数组来模拟这一过程，也可以用一棵二叉搜索树来做。我的实现是用二叉搜索树，每个节点里除了记录元素的值之外，还记录它的左子树有多少个点。这样在树里面也能进行对数级的查找。其实，用数组直接模拟的话，代码应该更好写的。

代码：

 1 // 11.8 Given an array of integers, find out for a given value, how many integers are there in the array, that are no greater than the value.

 2 // If the value is not in the array, return -1 instead.

 3 #include <algorithm>

 4 #include <iostream>

 5 #include <string>

 6 using namespace std;

 7 

 8 struct TreeNode {

 9     int val;

10     int count;

11     int count_left;

12     TreeNode *left;

13     TreeNode *right;

14     TreeNode(int _val = 0): val(_val), count(1), count_left(0), left(nullptr), right(nullptr) {};

15 };

16 

17 void insertNode(TreeNode *&root, int val)

18 {

19     if (root == nullptr) {

20         root = new TreeNode(val);

21     } else if (val == root->val) {

22         ++(root->count);

23     } else if (val < root->val) {

24         ++(root->count_left);

25         insertNode(root->left, val);

26     } else {

27         insertNode(root->right, val);

28     }

29 }

30 

31 int getRank(TreeNode *root, int val)

32 {

33     int result;

34     TreeNode *ptr;

35     

36     result = 0;

37     ptr = root;

38     while (ptr != nullptr) {

39         if (ptr->val > val) {

40             ptr = ptr->left;

41         } else if (ptr->val < val) {

42             result += ptr->count_left + 1;

43             ptr = ptr->right;

44         } else {

45             break;

46         }

47     }

48     if (ptr != nullptr) {

49         result += ptr->count_left;

50         return result;

51     } else {

52         return -1;

53     }

54 }

55 

56 void clearTree(TreeNode *&root)

57 {

58     if (root != nullptr) {

59         clearTree(root->left);

60         clearTree(root->right);

61         delete root;

62         root = nullptr;

63     }

64 }

65 

66 int main()

67 {

68     int val;

69     TreeNode *root;

70     string s;

71     

72     root = nullptr;

73     while (cin >> s) {

74         if (s == "i") {

75             cin >> val;

76             insertNode(root, val);

77         } else if (s == "r") {

78             cin >> val;

79             printf("rank = %d\n", getRank(root, val));

80         } else if (s == "e") {

81             break;

82         }

83     }

84     clearTree(root);

85     

86     return 0;

87 }