• 已知二叉树的中序遍历和前序遍历,如何求后序遍历 .


    (昨晚HULU的笔试题之一,被鄙视的惨,面对向往已久的公司,交出苍白无力的答卷,心里像被剜了一刀。再多解释都是苍白。我鄙视我自己。现在开始舔舐伤口。)

    假设有棵树,长下面这个样子,它的前序遍历,中序遍历,后续遍历都很容易知道。

    PreOrder:         GDAFEMHZ

    InOrder:            ADEFGHMZ

    PostOrder:       AEFDHZMG

    现在,假设仅仅知道前序和中序遍历,如何求后序遍历呢?比如,已知一棵树的前序遍历是”GDAFEMHZ”,而中序遍历是”ADEFGHMZ”应该如何求后续遍历?

    第一步,root最简单,前序遍历的第一节点G就是root。

    第二步,继续观察前序遍历GDAFEMHZ,除了知道G是root,剩下的节点必然是root的左右子树之外,没法找到更多信息了。

    第三步,那就观察中序遍历ADEFGHMZ。其中root节点G左侧的ADEF必然是root的左子树,G右侧的HMZ必然是root的右子树。

    第四步,观察左子树ADEF,左子树的中的根节点必然是大树的root的leftchild。在前序遍历中,大树的root的leftchild位于root之后,所以左子树的根节点为D。

    第五步,同样的道理,root的右子树节点HMZ中的根节点也可以通过前序遍历求得。在前序遍历中,一定是先把root和root的所有左子树节点遍历完之后才会遍历右子树,并且遍历的右子树的第一个节点就是右子树的根节点。

    如何知道哪里是前序遍历中的左子树和右子树的分界线呢?通过中序遍历去数节点的个数。

    在上一次中序遍历中,root左侧是A、D、E、F,所以有4个节点位于root左侧。那么在前序遍历中,必然是第1个是G,第2到第5个由A、D、E、F过程,第6个就是root的右子树的根节点了,是M。

    第六步,观察发现,上面的过程是递归的。先找到当前树的根节点,然后划分为左子树,右子树,然后进入左子树重复上面的过程,然后进入右子树重复上面的过程。最后就可以还原一棵树了。

    第七步,其实,如果仅仅要求写后续遍历,甚至不要专门占用空间保存还原后的树。只需要稍微改动第六步,就能实现要求。仅需要把第六步的递归的过程改动为如下:

    1 确定根,确定左子树,确定右子树。

    2 在左子树中递归。

    3 在右子树中递归。

    4 打印当前根。

    参考了一些网上的讨论,具体程序是:

    1. #include <iostream>   
    2. #include <fstream>   
    3. #include <string>   
    4.   
    5. struct TreeNode  
    6. {  
    7.   struct TreeNode* left;  
    8.   struct TreeNode* right;  
    9.   char  elem;  
    10. };  
    11.   
    12.   
    13. TreeNode* BinaryTreeFromOrderings(char* inorder, char* preorder, int length)  
    14. {  
    15.   if(length == 0)  
    16.     {  
    17.       return NULL;  
    18.     }  
    19.   TreeNode* node = new TreeNode;//Noice that [new] should be written out.   
    20.   node->elem = *preorder;  
    21.   int rootIndex = 0;  
    22.   for(;rootIndex < length; rootIndex++)//a variation of the loop   
    23.     {  
    24.       if(inorder[rootIndex] == *preorder)  
    25.       break;  
    26.     }  
    27.   node->left = BinaryTreeFromOrderings(inorder, preorder +1, rootIndex);  
    28.   node->right = BinaryTreeFromOrderings(inorder + rootIndex + 1, preorder + rootIndex + 1, length - (rootIndex + 1));  
    29.   std::cout<<node->elem<<std::endl;  
    30.   return node;  
    31. }  
    32.   
    33. int main(int argc, char** argv){  
    34.     char* pr="GDAFEMHZ";      
    35.  char* in="ADEFGHMZ"; BinaryTreeFromOrderings(in, pr, 8); printf("\n"); return 0;}  
    #include <iostream>
    #include <fstream>
    #include <string>
    
    struct TreeNode
    {
      struct TreeNode* left;
      struct TreeNode* right;
      char  elem;
    };
    
    
    TreeNode* BinaryTreeFromOrderings(char* inorder, char* preorder, int length)
    {
      if(length == 0)
        {
          return NULL;
        }
      TreeNode* node = new TreeNode;//Noice that [new] should be written out.
      node->elem = *preorder;
      int rootIndex = 0;
      for(;rootIndex < length; rootIndex++)//a variation of the loop
        {
          if(inorder[rootIndex] == *preorder)
          break;
        }
      node->left = BinaryTreeFromOrderings(inorder, preorder +1, rootIndex);
      node->right = BinaryTreeFromOrderings(inorder + rootIndex + 1, preorder + rootIndex + 1, length - (rootIndex + 1));
      std::cout<<node->elem<<std::endl;
      return node;
    }
    
    int main(int argc, char** argv){
        char* pr="GDAFEMHZ";    
     char* in="ADEFGHMZ"; BinaryTreeFromOrderings(in, pr, 8); printf("\n"); return 0;}
    
    



    其实上面的代码写得不够简洁。题目只要求输出后续遍历,并没有要求建树。所以,不需要去计算出node->left与node->right,也不需要去return node。改进版本如下

    1.   
    2.   
    3. struct TreeNode  
    4. {  
    5.   struct TreeNode* left;  
    6.   struct TreeNode* right;  
    7.   char  elem;  
    8. };  
    9.   
    10. void BinaryTreeFromOrderings(char* inorder, char* preorder, int length)  
    11. {  
    12.   if(length == 0)  
    13.     {  
    14.       //cout<<"invalid length";   
    15.       return;  
    16.     }  
    17.   TreeNode* node = new TreeNode;//Noice that [new] should be written out.   
    18.   node->elem = *preorder;  
    19.   int rootIndex = 0;  
    20.   for(;rootIndex < length; rootIndex++)  
    21.     {  
    22.       if(inorder[rootIndex] == *preorder)  
    23.       break;  
    24.     }  
    25.   //Left   
    26.   BinaryTreeFromOrderings(inorder, preorder +1, rootIndex);  
    27.   //Right   
    28.   BinaryTreeFromOrderings(inorder + rootIndex + 1, preorder + rootIndex + 1, length - (rootIndex + 1));  
    29.   cout<<node->elem<<endl;  
    30.   return;  
    31. }  
    32.   
    33.   
    34. int main(int argc, char* argv[])  
    35. {  
    36.     printf("Hello World!\n");  
    37.     char* pr="GDAFEMHZ";  
    38.     char* in="ADEFGHMZ";  
    39.     
    40.     BinaryTreeFromOrderings(in, pr, 8);  
    41.   
    42.     printf("\n");  
    43.     return 0;  
    44. }  
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