重建二叉树

    二叉树是我们学习数据结构阶段一个重要的知识点,二叉树又被分为满二叉树,完全二叉树和其它三种来学习,所谓的满二叉树是指我们的二叉树的每一个非叶子节点一定含有左孩子和右孩子,而完全二叉树则是指我们的树的叶子节点必须连续的分布在树的左边。

    今天,我们来探索一下如何在知道二叉树前序遍历顺序及中序遍历顺序来重建二叉树

    首先,重建我们的二叉树,必须要找到根节点,那么根节点应该如何找到呢。如下图所示,根结点必定是我们前序遍历数组的首元素。在知道了根节点的情况下,我们就可以在我们的中序遍历序列里找到我们需要的根节点所在。只要有了根节点的位置,我们很容易就可以确定左树节点个数,以及右树的节点个数。而我们很清楚,在二叉树这里我们大多采用递归来解决子问题,所以显而易见的,我们将根节点的左子树和右子树转换成为子问题来解决更加容易理解。

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    下面我给出了本题的详细代码以及注释j_0046.gif

struct BinaryTreeNode
{
	int _value;
	BinaryTreeNode *_left;
	BinaryTreeNode *_right;
	BinaryTreeNode(const int& x = 0) :_value(x), _left(NULL), _right(NULL)
	{}
};
class BinaryTree
{
private:
	BinaryTreeNode *_root;
public:
	BinaryTree()
	{}
	BinaryTree(int *PreOrder, int *InOrder,int size)
	{
		if (!PreOrder || !InOrder || size <= 0)
			return;
		_root = _CreateTree(PreOrder, PreOrder + size - 1, InOrder, InOrder + size - 1);
	}
private:
	BinaryTreeNode* _CreateTree(int *Pre,int *endPre,int *In,int *endIn)
	{
		//构造当前根节点root 
		int RootValue = Pre[0];
		BinaryTreeNode *root = new BinaryTreeNode(RootValue);
		
		//当走到最后一个元素
		if (Pre == endPre)
		{
			//如果中序也走到了最后一个节点
			//最后一个节点相等说明最后一个节点是一个右分支
			if (In == endIn && *Pre == *In)
				return root;
		}

		//在中序遍历中找到根节点
		int *rootIn = In;
		while (rootIn <= endIn && *rootIn != RootValue)
		{
			//当它等于前序首元素时表示为中序的根节点
			++rootIn;
		}
		//找到之后计算出左子树的节点数
		int leftLen = rootIn - In;

		//找出前序里左子树的构造区间
		int *PreLeftEnd = Pre + leftLen;
		if (leftLen > 0)
		{
			//构造左子树
			root->_left = _CreateTree(Pre + 1, PreLeftEnd  , In, rootIn - 1);
		}

		if (leftLen < endPre - Pre)
		{
			//构造右子树
			root->_right = _CreateTree(PreLeftEnd + 1, endPre, rootIn + 1, endIn);
		}
		return root;

	}
};
int main()
{
	int Pre[] = { 1, 2, 4, 5, 3, 6 };
	int In[] = { 4, 2, 5, 1, 6, 3};
	BinaryTree tree(Pre, In, sizeof(Pre) / sizeof(Pre[0]));
	getchar();
	return 0;
}

    如果实在不能理解建议在纸上将整个过程整理一遍,相信这样就会对树的建立以及递归的算法有深刻的理解,显然博主就经常这么做~j_0048.gif

本文出自 “Zimomo” 博客,请务必保留此出处http://zimomo.blog.51cto.com/10799874/1770149

【论文复现】一种基于价格弹性矩阵的居民峰谷分时电价激励策略【需求响应】(Matlab代码实现)内容概要:本文介绍了一种基于价格弹性矩阵的居民峰谷分时电价激励策略,旨在通过需求响应机制优化电力系统的负荷分布。该研究利用Matlab进行代码实现,构建了居民用电行为与电价变动之间的价格弹性模型,通过分析不同时间段电价调整对用户用电习惯的影响,设计合理的峰谷电价方案,引导用户错峰用电,从而实现电网负荷的削峰填谷,提升电力系统运行效率与稳定性。文中详细阐述了价格弹性矩阵的构建方法、优化目标函数的设计以及求解算法的实现过程,并通过仿真验证了所提策略的有效性。; 适合人群:具备一定电力系统基础知识和Matlab编程能力,从事需求响应、电价机制研究或智能电网优化等相关领域的科研人员及研究生。; 使用场景及目标:①研究居民用电行为对电价变化的响应特性;②设计并仿真基于价格弹性矩阵的峰谷分时电价激励策略;③实现需求响应下的电力负荷优化调度;④为电力公司制定科学合理的电价政策提供理论支持和技术工具。; 阅读建议:建议读者结合提供的Matlab代码进行实践操作,深入理解价格弹性建模与优化求解过程,同时可参考文中方法拓展至其他需求响应场景,如工业用户、商业楼宇等,进一步提升研究的广度与深度。
针对TC275微控制器平台,基于AUTOSAR标准的引导加载程序实现方案 本方案详细阐述了一种专为英飞凌TC275系列微控制器设计的引导加载系统。该系统严格遵循汽车开放系统架构(AUTOSAR)规范进行开发,旨在实现可靠的应用程序刷写与启动管理功能。 核心设计严格遵循AUTOSAR分层软件架构。基础软件模块(BSW)的配置与管理完全符合标准要求,确保了与不同AUTOSAR兼容工具链及软件组件的无缝集成。引导加载程序本身作为独立的软件实体,实现了与上层应用软件的完全解耦,其功能涵盖启动阶段的硬件初始化、完整性校验、程序跳转逻辑以及通过指定通信接口(如CAN或以太网)接收和验证新软件数据包。 在具体实现层面,工程代码重点处理了TC275芯片特有的多核架构与内存映射机制。代码包含了对所有必要外设驱动(如Flash存储器驱动、通信控制器驱动)的初始化与抽象层封装,并设计了严谨的故障安全机制与回滚策略,以确保在软件更新过程中出现意外中断时,系统能够恢复到已知的稳定状态。整个引导流程的设计充分考虑了时序确定性、资源占用优化以及功能安全相关需求,为汽车电子控制单元的固件维护与升级提供了符合行业标准的底层支持。 资源来源于网络分享,仅用于学习交流使用,请勿用于商业,如有侵权请联系我删除!
<think>嗯,用户想用C++实现重建二叉树的方法,特别是根据前序和中序遍历来构建。我需要参考提供的引用内容,特别是引用[2]和[4]中的代码示例。首先,我应该确认递归方法的步骤:前序的第一个元素是根节点,然后在中序中找到根的位置,分割左右子树,再递归处理左右子树。用户可能需要详细的步骤解释和代码示例,同时注意边界条件,比如空数组的情况。还要考虑代码的效率,比如使用哈希表来快速查找中序中的根节点位置,如引用[1]提到的indexMap。不过引用[2]中的代码用的是循环查找,可能需要优化。另外,引用[4]提到了递归的模板,可以按照这个结构来组织代码。最后,需要生成相关问题,比如优化方法或应用场景。确保代码正确,语法正确,并符合用户的要求。</think>### C++实现重建二叉树的方法 根据前序遍历和中序遍历重建二叉树的步骤如下: 1. **递归终止条件** 当前序遍历或中序遍历序列为空时返回空指针。 2. **确定根节点** 前序遍历序列的第一个元素为当前子树的根节点值,例如:$pre[0] = rootVal$[^3]。 3. **划分左右子树** 在中序遍历序列中找到根节点的位置$i$,则: - 左子树的中序遍历范围:$vin[0]$至$vin[i-1]$ - 右子树的中序遍历范围:$vin[i+1]$至$vin[end]$ 前序遍历序列根据中序划分结果计算左右子树范围[^4]。 4. **递归构建子树** 对左右子树的序列递归调用构建函数。 #### 代码实现(优化版) ```cpp #include <vector> #include <unordered_map> using namespace std; struct TreeNode { int val; TreeNode* left; TreeNode* right; TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {} }; class Solution { public: unordered_map<int, int> indexMap; // 中序遍历值到索引的哈希表 TreeNode* buildTree(vector<int>& pre, int preStart, int preEnd, vector<int>& vin, int vinStart, int vinEnd) { if (preStart > preEnd || vinStart > vinEnd) return nullptr; int rootVal = pre[preStart]; TreeNode* root = new TreeNode(rootVal); int i = indexMap[rootVal]; // 直接通过哈希表查找位置 int leftSize = i - vinStart; root->left = buildTree(pre, preStart + 1, preStart + leftSize, vin, vinStart, i - 1); root->right = buildTree(pre, preStart + leftSize + 1, preEnd, vin, i + 1, vinEnd); return root; } TreeNode* reConstructBinaryTree(vector<int> pre, vector<int> vin) { if (pre.empty() || vin.empty()) return nullptr; for (int i = 0; i < vin.size(); i++) indexMap[vin[i]] = i; // 预存中序遍历索引 return buildTree(pre, 0, pre.size()-1, vin, 0, vin.size()-1); } }; ``` #### 关键改进说明 1. **哈希表优化**:通过预存中序遍历索引,将查找根节点位置的时间复杂度从$O(n)$降为$O(1)$[^1]。 2. **避免向量拷贝**:原代码通过向量切片传递参数(如`leftpre`),现改为传递索引范围,减少内存占用。 3. **边界条件处理**:明确递归终止条件,避免栈溢出。
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