剑指offer-4重建二叉树

本文介绍了一种算法,用于根据给定的前序和中序遍历序列重建二叉树。通过分析序列特征,定位根节点,并递归地重建左子树和右子树。

题目描述
输入某二叉树的前序遍历和中序遍历的结果,请重建出该二叉树。假设输入的前序遍历和中序遍历的结果中都不含重复的数字。例如输入前序遍历序列{1,2,4,7,3,5,6,8}和中序遍历序列{4,7,2,1,5,3,8,6},则重建二叉树并返回。
分析:


  前序遍历的第一个元素为根节点,在中序遍历中找到这个根节点,从而可以将中序遍历分为左右两个部分,左边部分为左子树的中序遍历,右边部分为右子树的中序遍历。
  然后根据根节点在中序遍历中的位置将前序遍历除第一个元素以外的剩余部分分为两个部分,第一个部分为左子树的先序遍历,第二个部分为右子树的先序遍历。
  递归调用重建函数,根据左子树、右子树的先序、中序遍历重建左、右子树。

/**
 * Definition for binary tree
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    TreeNode* reConstructBinaryTree(vector<int> pre,vector<int> vin) {
        TreeNode *root=NULL;
        if((pre.size())==0){
            return root;
        }
        root=new TreeNode(pre[0]);


        int mid=0;
        for(int i=0;i<pre.size();i++){
            if(pre[0]==vin[i]){
                mid=i;
                break;//找到一个中序数以后不再继续
            }
        }

        vector<int> lpre,rpre,lvin,rvin;
        for(int i=0;i<mid;i++){
            lpre.push_back(pre[i+1]);
            lvin.push_back(vin[i]);
        }

        for(int i=mid+1;i<pre.size();i++){
            rpre.push_back(pre[i]);
            rvin.push_back(vin[i]);
        }

        root->left=reConstructBinaryTree(lpre,lvin);
        root->right=reConstructBinaryTree(rpre,rvin);

        return root;

    }
};
内容概要:本文系统介绍了算术优化算法(AOA)的基本原理、核心思想及Python实现方法,并通过图像分割的实际案例展示了其应用价值。AOA是一种基于种群的元启发式算法,其核心思想来源于四则运算,利用乘除运算进行全局勘探,加减运算进行局部开发,通过数学优化器加速函数(MOA)和数学优化概率(MOP)动态控制搜索过程,在全局探索与局部开发之间实现平衡。文章详细解析了算法的初始化、勘探与开发阶段的更新策略,并提供了完整的Python代码实现,结合Rastrigin函数进行测试验证。进一步地,以Flask框架搭建前后端分离系统,将AOA应用于图像分割任务,展示了其在实际工程中的可行性与高效性。最后,通过收敛速度、寻优精度等指标评估算法性能,并提出自适应参数调整、模型优化和并行计算等改进策略。; 适合人群:具备一定Python编程基础和优化算法基础知识的高校学生、科研人员及工程技术人员,尤其适合从事人工智能、图像处理、智能优化等领域的从业者;; 使用场景及目标:①理解元启发式算法的设计思想与实现机制;②掌握AOA在函数优化、图像分割等实际问题中的建模与求解方法;③学习如何将优化算法集成到Web系统中实现工程化应用;④为算法性能评估与改进提供实践参考; 阅读建议:建议读者结合代码逐行调试,深入理解算法流程中MOA与MOP的作用机制,尝试在不同测试函数上运行算法以观察性能差异,并可进一步扩展图像分割模块,引入更复杂的预处理或后处理技术以提升分割效果。
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