LintCode(72)中序遍历和后序遍历树构造二叉树

本文介绍如何通过中序和后序遍历结果构造一棵二叉树,并提供Python及C++实现代码。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

题目

 中序遍历和后序遍历树构造二叉树

根据中序遍历和后序遍历树构造二叉树

样例

给出树的中序遍历: [1,2,3] 和后序遍历: [1,3,2]

返回如下的树:

  2

 /  \

1    3

分析

递归解决。

Python代码

"""
Definition of TreeNode:
class TreeNode:
    def __init__(self, val):
        self.val = val
        self.left, self.right = None, None
"""
def buildSubTree(inorder, inBeg, inEnd, postorder, postBeg, postEnd):
    inLen = len(inorder)
    postLen = len(postorder)
    if inBeg == inEnd or inEnd > inLen or postBeg == postEnd or postEnd > postLen:
        return None

    root = TreeNode(postorder[postEnd - 1])
    pos = inorder.index(root.val)

    leftLen = pos - inBeg - 1
    root.left = buildSubTree(inorder, inBeg, inBeg + leftLen + 1, postorder, postBeg, postBeg + leftLen + 1)
    root.right = buildSubTree(inorder, inBeg + leftLen + 2, inEnd, postorder, postBeg + leftLen + 1, postEnd - 1)

    return root


class Solution:
    """
    @param inorder : A list of integers that inorder traversal of a tree
    @param postorder : A list of integers that postorder traversal of a tree
    @return : Root of a tree
    """

    def buildTree(self, inorder, postorder):
        # write your code here
        return buildSubTree(inorder, 0, len(inorder), postorder, 0, len(postorder))


C++代码

/**
 * Definition of TreeNode:
 * class TreeNode {
 * public:
 *     int val;
 *     TreeNode *left, *right;
 *     TreeNode(int val) {
 *         this->val = val;
 *         this->left = this->right = NULL;
 *     }
 * }
 */
 

class Solution {
    /**
     *@param inorder : A list of integers that inorder traversal of a tree
     *@param postorder : A list of integers that postorder traversal of a tree
     *@return : Root of a tree
     */
public:
    TreeNode *buildTree(vector<int> &inorder, vector<int> &postorder) {
        // write your code here
        return buildSubTree(inorder.begin(),inorder.end(),postorder.begin(),postorder.end());
    }
    
    TreeNode *buildSubTree(vector<int>::iterator inBeg, vector<int>::iterator inEnd,
        vector<int>::iterator postBeg, vector<int>::iterator postEnd)
    {
        if(inBeg == inEnd || postBeg == postEnd)
        {
            return NULL;
        }//if
        
        TreeNode *root = new TreeNode(*(postEnd - 1));
        
        vector<int>::iterator pos = find(inBeg, inEnd, root->val);
        
        if(pos != inEnd)
        {
            int leftLen = pos - inBeg - 1;
            root->left = buildSubTree(inBeg,inBeg+leftLen+1, postBeg,postBeg+leftLen+1);
            root->right = buildSubTree(inBeg+leftLen+2,inEnd, postBeg+leftLen+1, postEnd -1 );
        }//if
        
        return root;
    }
};

GitHub -- C++源码


### 中序遍历后序遍历构造二叉树的方法 要通过中序遍历后序遍历的结果重建二叉树,可以采用递归方法。以下是详细的说明: #### 思路分析 1. 后序遍历的最后一个节点总是当前子树的根节点[^1]。 2. 利用该根节点,在中序遍历序列中找到其位置,从而划分出左子树右子树的范围[^3]。 3. 对于左子树右子树分别重复上述过程,直至处理完所有的节点。 #### 实现步骤 下面是一个基于 Java 的实现代码示例,用于根据中序遍历后序遍历结果构建二叉树: ```java class TreeNode { int val; TreeNode left; TreeNode right; TreeNode(int x) { val = x; } } public class BuildTreeFromInPost { private int postIndex; public TreeNode buildTree(int[] inorder, int[] postorder) { if (inorder == null || postorder == null || inorder.length != postorder.length) { return null; } this.postIndex = postorder.length - 1; // 初始化为后序遍历的最后一个索引 return helper(inorder, postorder, 0, inorder.length - 1); } private TreeNode helper(int[] inorder, int[] postorder, int inStart, int inEnd) { if (inStart > inEnd) { return null; } // 当前子树的根节点是从后序遍历中的postIndex获取到的 TreeNode root = new TreeNode(postorder[postIndex]); postIndex--; // 更新后序遍历指针 // 在中序遍历中查找根节点的位置 int inIndex = findIndex(inorder, inStart, inEnd, root.val); // 构建右子树(注意这里是先构建右子树) root.right = helper(inorder, postorder, inIndex + 1, inEnd); // 构建左子树 root.left = helper(inorder, postorder, inStart, inIndex - 1); return root; } private int findIndex(int[] inorder, int start, int end, int value) { for (int i = start; i <= end; i++) { if (inorder[i] == value) { return i; } } return -1; } } ``` #### 关键点解释 1. **后序遍历的特点**:后序遍历的顺序是“左 -> 右 -> 根”,因此每次递归时可以从 `postorder` 数组的末尾取出当前子树的根节点[^4]。 2. **中序遍历的作用**:利用中序遍历能够快速定位左右子树的边界,进而缩小问题规模[^3]。 3. **递归终止条件**:当 `inStart > inEnd` 时表示当前区间为空,返回 `null` 即可[^1]。 --- ###
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