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輸入某二叉樹的前序遍歷和中序遍歷的結果,重建出這棵二叉樹,假設輸入的前序遍歷和中序遍歷的結果中都不含重復的數(shù)字。例如,輸入前序遍歷序列{1,2,4,7,3,5,6,8}和中序遍歷序列{4,7,2,1,5,3,8,6},則重建出這棵滿足前序遍歷和中序遍歷的二叉樹并輸出它的頭結點。
對一棵二叉樹前序遍歷的順序是“根結點->左結點->右結點”,而中序遍歷的順序是“左結點->根節(jié)點->右結點”,因此,一般的思路都是醬紫的:
前序遍歷列表中,第一個數(shù)據(jù)肯定是根節(jié)點,而中序遍歷列表中,第一個數(shù)據(jù)肯定是樹的最左結點,這樣就可以得知,在前序遍歷中,從根結點到最左結點一定是樹的最左分支,也就是“1->2->4”;
接下來,在中序遍歷中,訪問完最左結點4之后因為其左結點為NULL要訪問的就是4的右分支的最左結點了,為7,而在前序遍歷中訪問到最左結點之后就要訪問右結點,發(fā)現(xiàn)也為7,說明7就是最左結點4的右分支上的最左結點,也就是只有7一個右結點;
然后,在中序遍歷中訪問完最左結點也就是以4為根節(jié)點子樹之后,就要回到4結點的父節(jié)點了,也就是2,再往下訪問是根節(jié)點1,也就是2并沒有右結點;
至此會發(fā)現(xiàn)1為根節(jié)點的左子樹已經(jīng)全部訪問完了;
上面沒有再繼續(xù)往下分析,是因為會發(fā)現(xiàn),上面說的一堆雖然能把樹給重建出來,但是很繁瑣,邏輯上有關聯(lián)卻難以疏通個條理出來,因此要想轉換為代碼來實現(xiàn)想必又是要大費周折;
為什么分析到第四點就停下了,是因為第四點的式轉換新思路的一個起點:
首先前面第一點中加粗的字體肯定是沒有問題的,前序遍歷中第一個數(shù)據(jù)一定是樹的根結點;
再結合第四點,在中序遍歷中找到這個根結點,會發(fā)現(xiàn)以1為根結點前面的數(shù)據(jù)都是1的左子樹,有三個結點,那么在前序遍歷中1后面的三個結點都是屬于左子樹的;因此,在1后面的數(shù)據(jù)肯定也都是在1的右子樹上,有四個結點;
接下來看在前序遍歷中跟在1后面的數(shù)據(jù)2是在1的左邊還是右邊,在左邊就是1的左結點,在右邊就是1的右結點;
然后按照前序遍歷列表中的順序將2看為新的根結點,那么在它左邊的數(shù)據(jù)就是它左子樹上的,右邊的數(shù)據(jù)就是右子樹上的,當然是截止到前一個根結點1為止;然后就再次循環(huán)從上一步開始;
可畫圖如下:
是不是會發(fā)現(xiàn)第二次的分析比第一次要簡單明了多了?而且邏輯上有重復性,這樣的分析用代碼實現(xiàn)起來會比較容易,可以用遞歸來實現(xiàn):
#include#include using namespace std; typedef int data_type; //首先定義一個樹結點的結構體并實現(xiàn)構造函數(shù) struct BinaryTreeNode { data_type _data; BinaryTreeNode* _Lnode; BinaryTreeNode* _Rnode; BinaryTreeNode(data_type data) :_data(data) ,_Lnode(NULL) ,_Rnode(NULL) {} }; //重建二叉樹,參數(shù)為兩個遍歷列表,樹結點的個數(shù),還有遞歸所需要知道子樹的范圍 BinaryTreeNode* RebuildBinaryTree(const data_type* prevlist, const data_type *inlist, const size_t num, size_t head, size_t tail) { assert(prevlist && inlist && num); //判斷參數(shù)有效性 //前序遍歷列表中第一個結點一定是樹的根結點 BinaryTreeNode *root = new BinaryTreeNode(*prevlist); size_t root_index; //在中序遍歷列表中找出根結點 for(root_index = 0; root_index < num; ++root_index) { if(inlist[root_index] == *prevlist) break; } if(inlist[root_index] != *prevlist) //檢查給出的序列是否為有效的遍歷序列 { cout<<"Invalid parameter..."< 0) root->_Lnode = RebuildBinaryTree(prevlist+1, inlist, num, head, root_index-1); size_t right_node_num = tail - root_index;//根結點右邊的結點個數(shù) if(right_node_num > 0) root->_Rnode = RebuildBinaryTree(prevlist+left_node_num+1, inlist, num, root_index+1, tail); return root; } //前序遍歷檢查二叉樹是否正確重建 void PreOrder(BinaryTreeNode *root) { if(root != NULL) { cout< _data<<"->"; PreOrder(root->_Lnode); PreOrder(root->_Rnode); } } int main() { data_type PrevOrderList[] = {1, 2, 4, 7, 3, 5, 6, 8}; data_type InOrderList[] = {4, 7, 2, 1, 5, 3, 8, 6}; size_t node_num = sizeof(PrevOrderList)/sizeof(PrevOrderList[0]); //這里的首部和尾部的表示范圍都是在中序遍歷中 size_t head = 0; size_t tail = node_num-1; BinaryTreeNode* root = RebuildBinaryTree(PrevOrderList, InOrderList, node_num, head, tail); cout<<"the root data: "< _data< 運行程序:
因為只是檢查書是否重建好,用遞歸寫樹的先序遍歷,輸出發(fā)現(xiàn)和給定的先序遍歷序列一樣,則樹重建完成。
《完》
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當前文章:用一棵二叉樹的前序遍歷結果和中序遍歷結果還原這棵二叉樹——6-創(chuàng)新互聯(lián)
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