• 【构建二叉树】01根据前序和中序序列构造二叉树【Construct Binary Tree from Preorder and Inorder Traversal】


    我们都知道,已知前序和中序的序列是可以唯一确定一个二叉树的。

    初始化时候二叉树为:==================

    前序遍历序列,           O=================

    中序遍历序列,           ======O===========

     

    红色部分是左子树,黑色部分是右子树,O是根节点

     

    如上图所示,O是根节点,由前序遍历可知,

    根据这个O可以把找到其在中序遍历当中的位置,进而,知道当前这个根节点O的左子树的前序遍历和中序遍历序列的范围。

    以及右子树的前序遍历和中序遍历序列的范围。

    到这里返现出现了重复的子问题,而且子问题的规模没有原先的问题大,即红色部分黑色部分

    而联系这两个子问题和原先的大问题的纽带是这个找到的根节点。

    可以选择用递归来解决这个问题,递归的结束条件是子问题序列里面只有一个元素。

     

     

    +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

    给定一个二叉树的前序和中序遍历序列,构造这个二叉树。

    笔记:

    你可以假定,这棵树里面没有重复的节点。

    +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

    Given preorder and inorder traversal of a tree, construct the binary tree.

    Note:
    You may assume that duplicates do not exist in the tree. 

    +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
     
    test.cpp:
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    20
    21
    22
    23
    24
    25
    26
    27
    28
    29
    30
    31
    32
    33
    34
    35
    36
    37
    38
    39
    40
    41
    42
    43
    44
    45
    46
    47
    48
    49
    50
    51
    52
    53
    54
    55
    56
    57
    58
    59
    60
    61
    62
    63
    64
    65
    66
    67
    68
    69
    70
    71
    72
    73
    74
    75
    76
    77
    78
    79
    80
    81
    82
    83
    84
    85
    86
    87
    88
    89
    90
    91
    92
    93
    94
    95
    96
    97
    98
    99
    100
    101
    102
    103
    104
    105
    106
    107
    108
    109
    110
    111
    112
    113
    114
    115
    116
    117
    118
    119
    120
    121
    122
    123
    124
    125
    126
    127
    128
    129
    130
    131
    132
    133
    134
    135
    136
    137
    138
    139
    140
    141
    142
    143
    144
    145
    146
    147
    148
    149
    150
    151
    152
    153
    154
    155
    156
    157
    158
    159
    160
    161
    162
    163
    164
    165
    166
    167
    168
    169
     
    #include <iostream>
    #include <cstdio>
    #include <stack>
    #include <vector>
    #include "BinaryTree.h"

    using namespace std;


    /**
     * Definition for binary tree
     * struct TreeNode {
     * int val;
     * TreeNode *left;
     * TreeNode *right;
     * TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
     * };
     */

    TreeNode *build(vector<int> &preorder, int left1, int right1, vector<int> &inorder, int left2, int right2)
    {
        //对错误输入的判断
        if(right1 - left1 != right2 - left2)
        {
            return NULL;
        }
        if(right1 >= preorder.size() || right2 >= inorder.size())
        {
            return NULL;
        }


        if(left1 == right1 && left2 == right2)
        {
            //只有一个节点的情况
            TreeNode *root = new TreeNode(preorder[left1]);
            return root;
        }
        else if(left1 < right1 && left2 < right2)
        {
            //多个节点的情况,生成当前的根节点
            TreeNode *root = new TreeNode(preorder[left1]);
            int i;
            for(i = left2; i <= right2; i++)
            {
                //找到中序的当前根节点的位置
                if(inorder[i] == preorder[left1])
                {
                    break;
                }
            }
            if(i > right2)
            {
                return NULL;
            }
            /*
             * 递归的构建左边二叉树的和右边的二叉树
             * 左子树{left1 + 1, i - 1}                   前序[left1 + 1, left1 + i - left2]           中序[left2, i - 1]
             * 右子树{left1 + i - left2 +1, right2}       前序[left1 + i - left2 + 1, right1]          中序[i + 1, right2]
             * 前序以left1 + i - left2为分割点
             * 中序以i为分割点
             */

            root->left = build(preorder, left1 + 1, left1 + i - left2, inorder, left2, i - 1);
            root->right = build(preorder, left1 + i - left2 + 1, right1, inorder, i + 1, right2);
            return root;
        }
        else
        {
            return NULL;
        }

    }

    TreeNode *buildTree(vector<int> &preorder, vector<int> &inorder)
    {
        return build(preorder, 0, preorder.size() - 1, inorder, 0, inorder.size() - 1);
    }

    vector<vector<int> > levelOrder(TreeNode *root)
    {

        vector<vector<int> > matrix;
        if(root == NULL)
        {
            return matrix;
        }
        vector<int> temp;
        temp.push_back(root->val);
        matrix.push_back(temp);

        vector<TreeNode *> path;
        path.push_back(root);

        int count = 1;
        while(!path.empty())
        {
            TreeNode *tn = path.front();
            if(tn->left)
            {
                path.push_back(tn->left);
            }
            if(tn->right)
            {
                path.push_back(tn->right);
            }
            path.erase(path.begin());
            count--;

            if(count == 0)
            {
                vector<int> tmp;
                vector<TreeNode *>::iterator it = path.begin();
                for(; it != path.end(); ++it)
                {
                    tmp.push_back((*it)->val);
                }
                if(tmp.size() > 0)
                {
                    matrix.push_back(tmp);
                }
                count = path.size();
            }
        }
        return matrix;
    }


    // 树中结点含有分叉,
    //                  6
    //              /       
    //             7         2
    //           /   
    //          1     4
    //               / 
    //              3   5
    int main()
    {
        TreeNode *pNodeA1 = CreateBinaryTreeNode(6);
        TreeNode *pNodeA2 = CreateBinaryTreeNode(7);
        TreeNode *pNodeA3 = CreateBinaryTreeNode(2);
        TreeNode *pNodeA4 = CreateBinaryTreeNode(1);
        TreeNode *pNodeA5 = CreateBinaryTreeNode(4);
        TreeNode *pNodeA6 = CreateBinaryTreeNode(3);
        TreeNode *pNodeA7 = CreateBinaryTreeNode(5);

        ConnectTreeNodes(pNodeA1, pNodeA2, pNodeA3);
        ConnectTreeNodes(pNodeA2, pNodeA4, pNodeA5);
        ConnectTreeNodes(pNodeA5, pNodeA6, pNodeA7);

        int pre[7] = {6714352};
        int in[7] = {1734562};
        vector<int> preorder(pre, pre + 7), inorder(in, in + 7);


        TreeNode *root = buildTree(preorder, inorder);

        vector<vector<int> > ans = levelOrder(root);

        for (int i = 0; i < ans.size(); ++i)
        {
            for (int j = 0; j < ans[i].size(); ++j)
            {
                cout << ans[i][j] << " ";
            }
            cout << endl;
        }
        cout << endl;
        DestroyTree(root);
        return 0;
    }
    结果输出:
    6
    
    7 2
    
    1 4
    
    3 5
    
    ps.利用的是层次遍历测试的输出结果。
    BinaryTree.h:
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    20
    21
     
    #ifndef _BINARY_TREE_H_
    #define _BINARY_TREE_H_

    struct TreeNode
    {
        int val;
        TreeNode *left;
        TreeNode *right;
        TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
    };


    TreeNode *CreateBinaryTreeNode(int value);
    void ConnectTreeNodes(TreeNode *pParent,
                          TreeNode *pLeft, TreeNode *pRight);
    void PrintTreeNode(TreeNode *pNode);
    void PrintTree(TreeNode *pRoot);
    void DestroyTree(TreeNode *pRoot);


    #endif /*_BINARY_TREE_H_*/
    BinaryTree.cpp:
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    20
    21
    22
    23
    24
    25
    26
    27
    28
    29
    30
    31
    32
    33
    34
    35
    36
    37
    38
    39
    40
    41
    42
    43
    44
    45
    46
    47
    48
    49
    50
    51
    52
    53
    54
    55
    56
    57
    58
    59
    60
    61
    62
    63
    64
    65
    66
    67
    68
    69
    70
    71
    72
    73
    74
    75
    76
    77
    78
    79
    80
    81
    82
    83
    84
    85
    86
    87
    88
    89
     
    #include <iostream>
    #include <cstdio>
    #include "BinaryTree.h"

    using namespace std;

    /**
     * Definition for binary tree
     * struct TreeNode {
     *     int val;
     *     TreeNode *left;
     *     TreeNode *right;
     *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
     * };
     */


    //创建结点
    TreeNode *CreateBinaryTreeNode(int value)
    {
        TreeNode *pNode = new TreeNode(value);

        return pNode;
    }

    //连接结点
    void ConnectTreeNodes(TreeNode *pParent, TreeNode *pLeft, TreeNode *pRight)
    {
        if(pParent != NULL)
        {
            pParent->left = pLeft;
            pParent->right = pRight;
        }
    }

    //打印节点内容以及左右子结点内容
    void PrintTreeNode(TreeNode *pNode)
    {
        if(pNode != NULL)
        {
            printf("value of this node is: %d ", pNode->val);

            if(pNode->left != NULL)
                printf("value of its left child is: %d. ", pNode->left->val);
            else
                printf("left child is null. ");

            if(pNode->right != NULL)
                printf("value of its right child is: %d. ", pNode->right->val);
            else
                printf("right child is null. ");
        }
        else
        {
            printf("this node is null. ");
        }

        printf(" ");
    }

    //前序遍历递归方法打印结点内容
    void PrintTree(TreeNode *pRoot)
    {
        PrintTreeNode(pRoot);

        if(pRoot != NULL)
        {
            if(pRoot->left != NULL)
                PrintTree(pRoot->left);

            if(pRoot->right != NULL)
                PrintTree(pRoot->right);
        }
    }

    void DestroyTree(TreeNode *pRoot)
    {
        if(pRoot != NULL)
        {
            TreeNode *pLeft = pRoot->left;
            TreeNode *pRight = pRoot->right;

            delete pRoot;
            pRoot = NULL;

            DestroyTree(pLeft);
            DestroyTree(pRight);
        }
    }
     
     

  • 相关阅读:
    VS2010 快捷键 (空格显示 绿点, Tab 显示箭头)
    程序30和程序31
    三级联动城市地区选择
    浏览器右键、刷新、默认事件、打开新窗口、关闭续
    jquery插件图片浏览改进版
    富文本编辑器笑脸表情(一)
    前端智勇大冲关第四关12小球称重问题
    前端智勇大冲关
    jquery插件图片浏览
    浏览器右键、刷新、默认事件、打开新窗口、关闭
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/codemylife/p/3652405.html
Copyright © 2020-2023  润新知