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

《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 }