问题描述:
输入某二叉树的前序遍历和中序遍历的结果,请重建出该二叉树。假设输入的前序遍历和中序遍历的结果中都不含重复的数字。例如输入前序遍历序列{1,2,4,7,3,5,6,8}和中序遍历序列{4,7,2,1,5,3,8,6},则重建二叉树并返回。
思路:
在二叉树的前序遍历序列中,第一个数字总是树的根结点的值。但在中序遍历序列中,根结点的值在序列的中间,左子树的结点的值位于根结点的值的左边,而右子树的结点的值位于根结点的值的右边。因此我们需要扫描中序遍历序列,才能找到根结点的值。
如下图所示,前序遍历序列的第一个数字1就是根结点的值。扫描中序遍历序列,就能确定根结点的值的位置。根据中序遍历特点,在根结点的值1前面的3个数字都是左子树结点的值,位于1后面的数字都是右子树结点的值。
同样,在前序遍历的序列中,根结点后面的3个数字就是3个左子树结点的值,再后面的所有数字都是右子树结点的值。这样我们就在前序遍历和中序遍历两个序列中,分别找到了左右子树对应的子序列。
既然我们已经分别找到了左、右子树的前序遍历序列和中序遍历序列,我们可以用同样的方法分别去构建左右子树。也就是说,接下来的事情可以用递归的方法去完成。
完整的代码示例如下,方式一使用数组存储前序遍历序列和中序遍历序列;方式二使用容器存储。
#include<iostream> using namespace std; template<class T> struct BinaryTreeNode { T _value; //数据 BinaryTreeNode<T>* _left; //左孩子 BinaryTreeNode<T>* _right; //右孩子 BinaryTreeNode() : _value() , _left(NULL) , _right(NULL) {} }; template<class T> class BinaryTree { public: BinaryTreeNode<T>* ConstructCore(int* startPre,int* endPre,int* startIn,int* endIn) { int rootValue = startPre[0]; //前序遍历的第一个数字就是根节点的值 BinaryTreeNode<T>* root = new BinaryTreeNode<T>(); root->_value = rootValue; root->_left = root->_right = NULL; cout << root->_value<< " "; if (startPre == endPre) { if (startIn == endIn && *startPre == *startIn) { return root; } else { return NULL; } } int* rootIn = startIn; //在中序遍历中找根节点的值 while (*rootIn != rootValue && rootIn <= endIn) { ++rootIn; } if (rootIn == endIn && *rootIn != rootValue) return NULL; int leftLength = rootIn - startIn;//左子树长度 中序遍历序列中根节点前面的数字都是左子树节点的值 int* leftEnd = startPre + leftLength;//前序遍历序列中左子树的值 //构建左子树 if (leftLength > 0) { root->_left=ConstructCore(startPre+1,leftEnd,startIn,rootIn-1); } //构建右子树 if (leftLength < endPre - startPre) { root->_right = ConstructCore(leftEnd+1,endPre,rootIn+1,endIn); } return root; } BinaryTreeNode<T>* Construct(int* preorder, int* inorder, int length) { if (preorder == NULL || inorder == NULL || length <= 0) return NULL; return ConstructCore(preorder,preorder+length-1,inorder,inorder+length-1); } }; int main() { int preorder[] = { 1,2,4,7,3,5,6,8 }; int inorder[] = { 4,7,2,1,5,3,8,6 }; BinaryTree<int> bt; BinaryTreeNode<int>* root=bt.Construct(preorder, inorder, 8); return 0; }
时间: 2024-11-03 21:28:56