## [$AcWing$ $419$. $FBI$树](https://www.acwing.com/problem/content/description/421/) ### 一、题目描述 我们可以把由 $0$ 和 $1$ 组成的字符串分为三类:全 $0$ 串称为 $B$ 串,全 $1$ 串称为 $I$ 串,既含 $0$ 又含 $1$ 的串则称为 $F$ 串。 $FBI$ 树是一种二叉树,它的结点类型也包括 $F$ 结点,$B$ 结点和 $I$ 结点三种。 由一个长度为 $2^N$ 的 $01$ 串 $S$ 可以构造出一棵 $FBI$ 树 $T$,递归的构造方法如下: $T$ 的根结点为 $R$,其类型与串 $S$ 的类型相同; 若串 $S$ 的长度大于 $1$,将串 $S$ 从中间分开,分为等长的左右子串 $S_1$ 和 $S_2$ ;由左子串 $S_1$ 构造 $R$ 的左子树 $T_1$,由右子串 $S_2$ 构造 $R$ 的右子树 $T_2$。 现在给定一个长度为 $2^N$ 的 $01$ 串,请用上述构造方法构造出一棵 $FBI$ 树,并输出它的后序遍历序列。 **输入格式** 第一行是一个整数 $N$。 第二行是一个长度为 $2^N$ 的 $01$ 串。 **输出格式** 包含一行,这一行只包含一个字符串,即 $FBI$ 树的后序遍历序列。 **数据范围** $0≤N≤10$ **输入样例**: ```cpp {.line-numbers} 3 10001011 ``` **输出样例**: ```cpp {.line-numbers} IBFBBBFIBFIIIFF ``` ### 二、算法 (递归,二叉树) $O((N+1)2^N)$ 对于样例来说,我们可以得到如下所示的满二叉树: ![](https://dsideal.obs.cn-north-1.myhuaweicloud.com/HuangHai/BlogImages/{year}/{month}/{md5}.{extName}/202310111052999.png) 可以递归处理整棵树,我们发现当输入字符串固定时,整棵树也就固定了,因此可以将字符串当做递归函数传入的参数。 由于要输出后序遍历,因此需要先输出左子树和右子树,再输出当前节点的信息。 从图中可以发现,左子树所对应的字符串即是当前字符串的前半段,右子树所对应的字符串是后半段。因此依次递归处理字符串的前半段和后半段即可。 最后需要判断当前节点的类型,这里可以统计一下当前字符串中$0$和$1$的包含情况。 **时间复杂度** 在每个递归函数内判断当前节点的类型时,均需要遍历一遍整个字符串,因此时间复杂度是线性的。从上图中可以发现,整棵树一共有 $N+1$ 层,每层总共会遍历 $O(N)$ 的长度,因此总时间复杂度是 $O(N+1)2^N$。 >注:因为要判断每个字符串中$0$和$1$的个数,需要扫描一遍全部字符,就是整体上看是$2^N$,有$N+1$层 ### 三、实现代码 ```cpp {.line-numbers} #include using namespace std; void dfs(string str) { if (str.size() > 1) { dfs(str.substr(0, str.size() / 2)); // 左子树 dfs(str.substr(str.size() / 2)); // 右子树 } // 我该输出啥? int one = 0, zero = 0; for (int i = 0; i < str.size(); i++) if (str[i] == '0') zero++; else one++; if (one && zero) cout << 'F'; else if (one) cout << 'I'; else cout << 'B'; } int main() { int n; string str; cin >> n >> str; dfs(str); return 0; } ```