从前序与中序遍历序列构造二叉树
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- 思路分析
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题目
思路分析
- 我们可以通过递归实现的二叉树构建函数。它根据给定的先序遍历序列和中序遍历序列构建一棵二叉树,并返回根节点。
- 可以创建一个_build 函数,该函数负责构建二叉树的节点,通过分割先序遍历序列和中序遍历序列,并递归构建左子树和右子树来完成整个二叉树的构建过程。
- 最终,buildTree 函数调用 _build 函数,并返回构建的二叉树的根节点。
代码
class Solution {
public:TreeNode* _build(vector<int>& preorder, vector<int>& inorder, int& peri, int begin, int end) {// 如果开始索引大于结束索引,则返回空指针,表示当前子树为空if (begin > end) {return nullptr;}int rooti = 0;// 在中序遍历序列中找到当前根节点的索引while (rooti <= end) {if (inorder[rooti] == preorder[peri]) {break;}rooti++;}// 创建当前根节点TreeNode* root = new TreeNode(preorder[peri++]);// 构建左子树// 左子树的先序遍历序列为 [begin, rooti-1]// 左子树的中序遍历序列为 [begin, rooti-1]root->left = _build(preorder, inorder, peri, begin, rooti-1);// 构建右子树// 右子树的先序遍历序列为 [rooti+1, end]// 右子树的中序遍历序列为 [rooti+1, end]root->right = _build(preorder, inorder, peri, rooti+1, end);return root;}TreeNode* buildTree(vector<int>& preorder, vector<int>& inorder) {int i = 0;// 调用内部函数 _build 构建二叉树// 初始时 peri 为 0,表示从先序遍历序列的第一个元素开始构建// 根据先序遍历序列和中序遍历序列构建二叉树,并返回根节点TreeNode* root = _build(preorder, inorder, i, 0, preorder.size()-1);return root;}
};
代码讲解
首先判断起始索引 begin 是否大于结束索引 end,如果是,则说明当前子树为空,返回空指针。
在中序遍历序列 inorder 中找到当前根节点的索引 rooti,该索引表示根节点在中序遍历中的位置。在循环中,不断遍历中序遍历序列,直到找到与先序遍历序列 preorder[peri] 相等的值。找到后,rooti 就是根节点的索引。
创建当前根节点,节点的值为 preorder[peri]。
根据先序遍历序列和中序遍历序列的特性,可以将当前子树分为左子树和右子树。左子树的先序遍历序列为 preorder[begin, rooti-1],左子树的中序遍历序列为 inorder[begin, rooti-1]。右子树的先序遍历序列为 preorder[rooti+1, end],右子树的中序遍历序列为 inorder[rooti+1, end]。
递归调用 _build 函数,分别构建左子树和右子树,并将返回的根节点设置为当前根节点的左孩子和右孩子。
返回当前根节点。
总结:
在 buildTree 函数中,首先定义了一个变量 i,初始值为 0,作为 _build 函数中 peri 的初始值。然后调用 _build 函数,传入先序遍历序列 preorder、中序遍历序列 inorder、i、0 和 preorder.size()-1,即整个序列的起始和结束索引。最后返回构建的二叉树的根节点。