Construct Binary Tree from Preorder and Inorder Traversal-先序和中序构造树

本文介绍了一种使用递归方法根据给定的先序和中序遍历构建二叉树的算法,并提供了详细的代码实现。
  • 问题描述:Given preorder and inorder traversal of a tree, construct the binary tree.还有个是中序和后序。其实两个题本质是一样的。
  • 问题分析:暂时只想到递归的方法来解题,可是看到耗时似乎蛮高的,不知道还有什么更搞笑的解法。
                  这个思路没什么好讲的,通过先序或者后序找出根节点,然后将中序的序列分开,这样就可以 找出左子树和右子树,然后对左子树和右子树继续用递归即可搞定。代码如下:
  • <span style="font-family:Microsoft YaHei;">/**
     * Definition for a binary tree node.
     * public class TreeNode {
     *     int val;
     *     TreeNode left;
     *     TreeNode right;
     *     TreeNode(int x) { val = x; }
     * }
     */
    public class Solution {
        public TreeNode buildTree(int[] preorder, int[] inorder) {
             if(preorder == null ||inorder == null || preorder.length == 0 || preorder.length != inorder.length)
                return null;
            return buildTree(preorder,inorder, 0,preorder.length-1, 0, inorder.length-1);
        }
        public TreeNode buildTree(int[] preorder, int[] inorder, int i, int j, int k, int l){
            if(i == j)
                return new TreeNode(preorder[i]);
            int index = k;
            for(; index <=l && preorder[i] != inorder[index]; index++);
            // for(int idx = k+1; idx <= l; idx++)
            //     if(preorder[i] == inorder[idx]){
            //         index = idx;
            //         break;
            //     }
            TreeNode root = new TreeNode(preorder[i]);
            if(index > k)
                root.left = buildTree(preorder, inorder, i+1, i + index-k, k, index -1);
            if(index < l)
                root.right = buildTree(preorder, inorder, i+index-k + 1, j, index +1, l);
            return root;
        }
    }</span>
    <span style="font-family:Microsoft YaHei;">/**
     * Definition for a binary tree node.
     * public class TreeNode {
     *     int val;
     *     TreeNode left;
     *     TreeNode right;
     *     TreeNode(int x) { val = x; }
     * }
     */
    public class Solution {
        public TreeNode buildTree(int[] preorder, int[] inorder) {
             if(preorder == null ||inorder == null || preorder.length == 0 || preorder.length != inorder.length)
                return null;
            return buildTree(preorder,inorder, 0,preorder.length-1, 0, inorder.length-1);
        }
        public TreeNode buildTree(int[] preorder, int[] inorder, int i, int j, int k, int l){
            if(i == j)
                return new TreeNode(preorder[i]);
            int index = k;
            for(; index <=l && preorder[i] != inorder[index]; index++);
            // for(int idx = k+1; idx <= l; idx++)
            //     if(preorder[i] == inorder[idx]){
            //         index = idx;
            //         break;
            //     }
            TreeNode root = new TreeNode(preorder[i]);
            if(index > k)
                root.left = buildTree(preorder, inorder, i+1, i + index-k, k, index -1);
            if(index < l)
                root.right = buildTree(preorder, inorder, i+index-k + 1, j, index +1, l);
            return root;
        }
    }</span>


【四轴飞行器】非线性三自由度四轴飞行器模拟器研究(Matlab代码实现)内容概要:本文围绕非线性三自由度四轴飞行器模拟器的研究展开,重点介绍了基于Matlab的建模与仿真方法。通过对四轴飞行器的动力学特性进行分析,构建了非线性状态空间模型,并实现了姿态与位置的动态模拟。研究涵盖了飞行器运动方程的建立、控制系统设计及数值仿真验证等环节,突出非线性系统的精确建模与仿真优势,有助于深入理解飞行器在复杂工况下的行为特征。此外,文中还提到了多种配套技术如PID控制、状态估计与路径规划等,展示了Matlab在航空航天仿真中的综合应用能力。; 适合人群:具备一定自动控制理论基础Matlab编程能力的高校学生、科研人员及从事无人机系统开发的工程技术人员,尤其适合研究生及以上层次的研究者。; 使用场景及目标:①用于四轴飞行器控制系统的设计与验证,支持算法快速原型开发;②作为教学工具帮助理解非线性动力学系统建模与仿真过程;③支撑科研项目中对飞行器姿态控制、轨迹跟踪等问题的深入研究; 阅读建议:建议读者结合文中提供的Matlab代码进行实践操作,重点关注动力学建模与控制模块的实现细节,同时可延伸学习文档中提及的PID控制、状态估计等相关技术内容,以全面提升系统仿真与分析能力。
下面是该段代码的 **Visual Studio 可运行完整版本**,包含: - `TreeNode` 节点定义 - `buildTree` 函数的完整实现(从前遍历构造二叉树- 主函数中测试用例 - 打印构建后的二叉树(前遍历验证) --- ## ✅ Visual Studio 完整运行代码 ```cpp #include <iostream> #include <vector> #include <algorithm> #include <ranges> using namespace std; // 二叉树节点定义 struct TreeNode { int val; TreeNode* left; TreeNode* right; TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {} TreeNode(int x, TreeNode* left, TreeNode* right) : val(x), left(left), right(right) {} }; class Solution { public: TreeNode* buildTree(vector<int>& preorder, vector<int>& inorder) { if (preorder.empty()) { return nullptr; } // 查找根节点在中遍历中的位置 auto root_it = ranges::find(inorder, preorder[0]); int left_size = distance(inorder.begin(), root_it); // 左子节点数量 // 划分左子右子的前列 vector<int> pre_left(preorder.begin() + 1, preorder.begin() + 1 + left_size); vector<int> pre_right(preorder.begin() + 1 + left_size, preorder.end()); vector<int> in_left(inorder.begin(), inorder.begin() + left_size); vector<int> in_right(inorder.begin() + 1 + left_size, inorder.end()); // 递归构建左右子 TreeNode* left = buildTree(pre_left, in_left); TreeNode* right = buildTree(pre_right, in_right); return new TreeNode(preorder[0], left, right); } // 前遍历打印二叉树 void preorderPrint(TreeNode* root) { if (root == nullptr) { cout << "null "; return; } cout << root->val << " "; preorderPrint(root->left); preorderPrint(root->right); } // 析构函数(手动释放内存) void deleteTree(TreeNode* root) { if (root == nullptr) return; deleteTree(root->left); deleteTree(root->right); delete root; } }; int main() { Solution sol; // 示例输入 vector<int> preorder = {3, 9, 20, 15, 7}; vector<int> inorder = {9, 3, 15, 20, 7}; // 构建二叉树 TreeNode* root = sol.buildTree(preorder, inorder); // 打印前遍历结果以验证是否正确 cout << "构建的二叉树遍历结果: "; sol.preorderPrint(root); cout << endl; // 释放内存 sol.deleteTree(root); return 0; } ``` --- ## 📌 编译与运行说明(适用于 Visual Studio) 1. 打开 Visual Studio 2. 创建一个 **C++ 控制台应用程(Console Application)** 3. 删除默认生成的代码内容 4. 将上面的代码粘贴到 `.cpp` 文件中(如 `main.cpp`) 5. 确保你的编译器支持 **C++20**,因为使用了 `<ranges>` 范围查找 - VS 2022 及以上版本支持 C++20 6. 按 `Ctrl + F5` 或点击 **“本地 Windows 调试器”** 运行程 --- ## 🧾 输出结果示例 ``` 构建的二叉树遍历结果: 3 9 null null 20 15 null null 7 null null ``` 说明构建成功,结构如下: ``` 3 / \ 9 20 / \ 15 7 ``` --- ## 🧠 代码解释 - `preorder[0]` 是当前子的根节点。 - 在 `inorder` 中找到该根节点,左边就是左子,右边就是右子- 根据左子大小,划分 `preorder` 中的左右子- 递归构造左右子- 最后返回构造好的当前子树根节点。 --- ###
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值