DS实验题 order

算法与数据结构 实验题

6.4 order

★实验任务
给出一棵二叉树的中序遍历和每个节点的父节点，求这棵二叉树的先序和后序遍历。

★数据输入
输入第一行为一个正整数n表示二叉树的节点数目，节点编号从1到n，其中1为根节点。
第2行有n个数字，第i个数字表示i的父亲节点。（1的父亲节点为0，表示无）第3行为中序遍历。30%的数据：n<=20；60%的数据：n<=1000；100%的数据：n<=10000；

★ 数据输出
输出2行，第一行为先序遍历，第二行为后序遍历。

输入示例
10
0 7 2 2 9 1 8 1 6 8
9 5 6 1 10 8 7 3 2 4

输出示例
1 6 9 5 8 10 7 2 3 4
5 9 6 10 3 4 2 7 8 1

我的实现

第一次比较正式的写树，我所想出的这个算法效率也不是很高，感觉只能A三个点，等大神的代码出来了再看看他们的算法。
我的想法是，根据父子节点关系和中序遍历的优先级来进行建树，最后利用递归解决前序和后序遍历。
但是这样的话有T的风险，因此贴出的代码，打算和之后大神的代码进行比对。

//
//  main.cpp
//  Tree_Inoder
//
//  Created by wasdns on 16/10/11.
//  Copyright © 2016年 wasdns. All rights reserved.
//

#include <cstdio>
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <string>
#include <cstdlib>
#include <queue>
using namespace std;

int inorder[10005];
int depen[10005];

struct Tree {
    int data;
    Tree* l;
    Tree* r;
};

/*
 *  前序遍历实现
 */

void Preorder(Tree* p) {
    if (p != NULL) {
        if (p -> data != -1)
        cout << p -> data << " ";
        
        if (p -> l != NULL)
            Preorder(p -> l);
        
        if (p -> r != NULL)
            Preorder(p -> r);
    }
}
 
/*
 *  后序遍历实现
 */

void Postorder(Tree* p) {
    if (p != NULL) {
        if (p -> l != NULL)
            Postorder(p -> l);
        
        if (p -> r != NULL)
            Postorder(p -> r);
        
        if (p -> data != -1)
        cout << p -> data << " ";
    }
}

/*
 *  初始化节点
 */


Tree* Initial() {
    
    Tree* p;
    p = new Tree;
    
    if (p == NULL) {
        cout << "Error" << endl;
        exit(1);
    }
    
    p -> data = -1;
    
    p -> l = NULL;
    p -> r = NULL;
    
    return p;
}

/*
 *  用于建树过程中区别左右子节点
 */

bool isleft(int n, int l, int r) {
    bool flagl = false;
    bool flagr = false;
    for(int i = 1; i <= n; i++) {
        if (inorder[i] == l || inorder[i] == r) {
            if (inorder[i] == l) {
                flagl = true;
            }
            else flagr = true;
            
            break;
        }
    }
    
    if (flagl && !flagr) return true;
    else return false;
}

/*
 *  程序核心：建树
 */


Tree* CreatTree(int n, int m) {
    int i;
    
    Tree* header;
    Tree* tp;
    header = Initial();
    header -> data = m;
    tp = header;
    
    queue<Tree*> q;
    q.push(header);
    
    int turn = 0;
    
    while (1) {
        
        if (!q.empty()) {
            tp = q.front();
        }
        else break;
        
        turn = tp -> data;
        
        //cout << "turn: " << turn << endl;
        
        q.pop();
        
        /*
         *  find father node's son nodes.
         */
        
        int a = -1, b = -1;
        for (i = 1; i <= n; i++) {
            if (depen[i] == turn) {
                if (a == -1) a = i;
                else b = i;
            }
        }
        
        /*
         *  father node don't have any son node.
         */
        
        if (a == -1 && b == -1) {
            //do nothing
            continue;
        }
        
        /*
         *  one son node.
         */
        
        else if (a != -1 && b == -1) {
            
            tp -> l = Initial();
            tp -> r = Initial();
            
            if (isleft(n, a, turn)) {
                tp -> l -> data = a;
                q.push(tp -> l);
            }
            else {
                tp -> r -> data = a;
                q.push(tp -> r);
            }
        }
        
        /*
         *  two son nodes.
         */
        
        else if (a != -1 && b != -1) {
            
            tp -> l = Initial();
            tp -> r = Initial();
            
            if (isleft(n, a, b)) {
                tp -> l -> data = a;
                tp -> r -> data = b;
            }
            else {
                tp -> l -> data = b;
                tp -> r -> data = a;
            }
            
            q.push(tp -> l);
            q.push(tp -> r);
        }
    }
    
    return header;
}

/*
 *  打印树
 */

void PrintTree(Tree* p) {
    queue<Tree*> q;
    q.push(p);
    
    Tree* turn;
    turn = Initial();
    
    while (!q.empty()) {
        
        turn = q.front();
        q.pop();
        
        cout << turn -> data << " ";
        
        if (turn -> l != NULL) {
            if (turn -> l -> data != -1)
                q.push(turn -> l);
        }
            
        if (turn -> r != NULL) {
            if (turn -> r -> data != -1)
                q.push(turn -> r);
        }
            
    }
    
    cout << endl;
}

int main() {
    int n, i;
    cin >> n;
    
    int turn = 0;
    for (i = 1; i <= n; i++) {
        cin >> depen[i];
        
        if (depen[i] == 0) turn = i;
    }
    
    for (i = 1; i <= n; i++) {
        cin >> inorder[i];
    }
    
    Tree* header;
    header = CreatTree(n, turn);
    
    //PrintTree(header); 打印树，检查建树过程有没有出错。
    
    Preorder(header);    //先序遍历

    cout << endl;
    
    Postorder(header);   //后序遍历
    
    cout << endl;
    
    return 0;
}

To be continued.

2016/10/13