CCCC-L3-016. 二叉搜索树的结构

CCCC-L3-016. 二叉搜索树的结构

题目
二叉搜索树或者是一棵空树，或者是具有下列性质的二叉树： 若它的左子树不空，则左子树上所有结点的值均小于它的根结点的值；若它的右子树不空，则右子树上所有结点的值均大于它的根结点的值；它的左、右子树也分别为二叉搜索树。（摘自百度百科）
给定一系列互不相等的整数，将它们顺次插入一棵初始为空的二叉搜索树，然后对结果树的结构进行描述。你需要能判断给定的描述是否正确。例如将{ 2 4 1 3 0 }插入后，得到一棵二叉搜索树，则陈述句如“2是树的根”、“1和4是兄弟结点”、“3和0在同一层上”（指自顶向下的深度相同）、“2是4的双亲结点”、“3是4的左孩子”都是正确的；而“4是2的左孩子”、“1和3是兄弟结点”都是不正确的。
输入格式：
输入在第一行给出一个正整数N（≤100），随后一行给出N个互不相同的整数，数字间以空格分隔，要求将之顺次插入一棵初始为空的二叉搜索树。之后给出一个正整数M（≤100），随后M行，每行给出一句待判断的陈述句。陈述句有以下6种：
A is the root，即"A是树的根"；
A and B are siblings，即"A和B是兄弟结点"；
A is the parent of B，即"A是B的双亲结点"；
A is the left child of B，即"A是B的左孩子"；
A is the right child of B，即"A是B的右孩子"；
A and B are on the same level，即"A和B在同一层上"。
题目保证所有给定的整数都在整型范围内。
输出格式：
对每句陈述，如果正确则输出Yes，否则输出No，每句占一行。
输入样例：
5
2 4 1 3 0
8
2 is the root
1 and 4 are siblings
3 and 0 are on the same level
2 is the parent of 4
3 is the left child of 4
1 is the right child of 2
4 and 0 are on the same level
100 is the right child of 3
输出样例：
Yes
Yes
Yes
Yes
Yes
No
No
No

#include <bits/stdc++.h>

void optimize_cpp_stdio() {
	std::ios::sync_with_stdio(false);	
	std::cout.tie(NULL);	
	std::cin.tie(NULL);
}


int main() {
	optimize_cpp_stdio();
	 
	std::vector<int> tree(1);   
	std::vector<int> depth(1);   
	std::vector<int> parent(1);   
	std::vector<std::array<int, 2>> child(1);   
	
	auto alloc = [&](int p, int value) {//分配一个新的节点，使它的父亲是p,值是value,返回分配出来的节点编号	       
		int new_node = (int)tree.size();       
		depth.push_back(depth[p] + 1);       
		child.push_back({0,0});       
		tree.push_back(value);       
		parent.push_back(p);
       		return new_node;   
	};
   
	auto compare = [&](int node, int value) {//返回0往左儿子走，1往右儿子走       
		return tree[node] < value;   
	};
   
	auto insert = [&](int value) {       
		if (tree.size() == 1)//树为空         
		alloc (0, value);       
		else {      
    			int pointer = 1;//非空时，根节点为1；           
			int direction;           
			for (;;) {
                		direction = compare(pointer,value);
                		if(child[pointer][direction] == 0)
                    			break;
                		pointer = child[pointer][direction];
           		}           
			int new_node = alloc(pointer, value);           
			child[pointer][direction] = new_node;       
			}   
	};
   
	auto find = [&](int value) {       
		if (tree.size() == 1)
          		return = 0;      
		int pointer = 1;       
		while (pointer != 0 && tree[pointer] != value) {           
			int direction = compare(pointer, value);           
			pointer = child[pointer][direction];       
		}       
		return pointer;   
	};
   
	int n;
   	std::cin >> n;   
	for (int i = 0, x; i < n; i++) {       
	std::cin >> x;       
	insert(x);
    	}   
	int m;   
	std::cin >> m;   
	std::cin.get();   
	while (m--) {       
		std::string s;       
		std::getline(std::cin, s);       
		int arg[2];       
		for (int i = 0,j = 0; i < 2; i++) {           
			bool flag = false;           
			int & number = arg[i] = 0；           
			while (j < (int)s.size() && !isdigit(s[j]))
              			if (s[j++] == '-') flag = true;
        		for (; j < (int)s.size() && isdigit(s[j]); j++)
               			number = number * 10 + s[j] -'o';
        		if(flag) number = -number;
		}
       
	if (s.back() == 't') {           
		int u = find(arg[0]);           
		std::cout << (u == 1 ? "Yes\n" : "No\n")       
	}    
  	else {           
		int u = find(arg[0]);           
		int v = find(arg[1]);
           
		if (u == 0 || v == 0)
                	std::cout << "No\n";
           
		else if (s.back() == 's')
                	std::cout << (parent[u] == parent[v] ? "Yes\n" : "No\n");           
		else if (s.back() == 'l')
               	 std::cout << (depth[u] == depth[v] ? "Yes\n" : "No\n");           
		else {
                	if (s.find("parent") != std::string::npos)
                    		std::cout << (u == parent[v] ? "Yes\n" : "No\n")
                	else if (s.find("left") != std::string::npos)
                    		std::cout << (u == child[v][0] ? "Yes\n" : "No\n")
               		else
                    		std::cout << (u == child[v][1] ? "Yes\n" : "No\n")          
			}
       
		}
   	 }  
	return 0;
}