【树】已知二叉树前序和中序遍历求后序遍历,及中序和后序遍历求前序遍历

本文详细介绍了如何通过已知的二叉树中序遍历和后序遍历序列,推导出其前序遍历序列的方法。包括具体的算法实现和实例演示,旨在帮助读者理解和掌握二叉树遍历的相关概念。
#include<iostream>
using namespace std;
//已知二叉树前序遍历和中序遍历,求后序遍历
void binary_tree_postorder(char* preorder,char* inorder,int length){
	if (length == 0)
		return;
	char root = *preorder;
	int index = 0;
	for (; index < length; index++){
		if (inorder[index] == root)
			break;
	}
	binary_tree_postorder(preorder + 1, inorder, index);
	binary_tree_postorder(preorder + index + 1, inorder + index + 1, length - index - 1);
	cout << root << " ";
}
//已知二叉树中序遍历和后序遍历,求前序遍历
void binary_tree_preorder(char* inorder, char* postorder, int length){
	if (length == 0)
		return;
	char root = postorder[length-1];
	cout << root << " ";
	int index = 0;
	for (; index < length; index++){
		if (inorder[index] == root)
			break;
	}
	binary_tree_preorder(inorder, postorder, index);
	binary_tree_preorder(inorder + index + 1, postorder + index, length - index - 1);
}
int main(){
	char* preorder = "ABDHKECFIGJ";
	char* inorder = "HKDBEAIFCGJ";
	char* postorder = "KHDEBIFJGCA";

	binary_tree_postorder(preorder, inorder, 11);
	cout << endl;
	binary_tree_preorder(inorder, postorder, 11);
	cout << endl;

	return 0;
}

参考:

http://blog.youkuaiyun.com/feliciafay/article/details/6816871

http://blog.youkuaiyun.com/feliciafay/article/details/6817851

二叉树中,已知前序遍历(Preorder)序遍历(Inorder),可以唯一确定一棵二叉树的结构,从而后序遍历(Postorder)。我们可以通过递归重建二叉树,然后后序遍历输出。 ### 原理说明: - **前序遍历**:根 → 左子 → 右子 - **中序遍历**:左子 → 根 → 右子 - **后序遍历**:左子 → 右子 → 根 从前序遍历中,我们可以得到当前的根节点(前序的第一个元素)。在中序遍历中找到该根的位置,就可以划分出左子右子的节点集合。然后递归处理左右子,最终构建出整棵。 之后对构建好的后序遍历即可得到结果。 --- ### C++ 实现代码: ```cpp #include <iostream> #include <vector> #include <unordered_map> using namespace std; // 二叉树节点定义 struct TreeNode { char val; TreeNode* left; TreeNode* right; TreeNode(char x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {} }; // 根据前序序遍历构造二叉树 TreeNode* buildTree(vector<char>& preorder, int preStart, int preEnd, vector<char>& inorder, int inStart, int inEnd, unordered_map<char, int>& inMap) { if (preStart > preEnd || inStart > inEnd) return nullptr; // 前序第一个是根 char rootVal = preorder[preStart]; TreeNode* root = new TreeNode(rootVal); // 在中中找到根的位置 int inRoot = inMap[rootVal]; // 左子的节点数 int leftSubtreeSize = inRoot - inStart; // 递归构造左子右子 root->left = buildTree(preorder, preStart + 1, preStart + leftSubtreeSize, inorder, inStart, inRoot - 1, inMap); root->right = buildTree(preorder, preStart + leftSubtreeSize + 1, preEnd, inorder, inRoot + 1, inEnd, inMap); return root; } // 后序遍历输出 void postorderTraversal(TreeNode* root, vector<char>& postorder) { if (root == nullptr) return; postorderTraversal(root->left, postorder); postorderTraversal(root->right, postorder); postorder.push_back(root->val); } // 主函数:由前序后序 vector<char> getPostorderFromPreIn(vector<char>& preorder, vector<char>& inorder) { if (preorder.empty()) return {}; unordered_map<char, int> inMap; // 提高中查找效率 for (int i = 0; i < inorder.size(); ++i) { inMap[inorder[i]] = i; } TreeNode* root = buildTree(preorder, 0, preorder.size() - 1, inorder, 0, inorder.size() - 1, inMap); vector<char> postorder; postorderTraversal(root, postorder); // 释放内存(可选) // 这里省略 delete 操作,实际项目中应考虑内存管理 return postorder; } // 示例用法 int main() { vector<char> preorder = {&#39;A&#39;, &#39;B&#39;, &#39;D&#39;, &#39;E&#39;, &#39;C&#39;, &#39;F&#39;}; vector<char> inorder = {&#39;D&#39;, &#39;B&#39;, &#39;E&#39;, &#39;A&#39;, &#39;F&#39;, &#39;C&#39;}; vector<char> postorder = getPostorderFromPreIn(preorder, inorder); cout << "Postorder traversal: "; for (char c : postorder) { cout << c << " "; } cout << endl; return 0; } ``` --- ### 解释: 1. 使用 `unordered_map` 快速查找中序遍历中根节点的位置。 2. 通过前序遍历逐个确定根节点,并根据中序遍历划分左右子3. 递归构建整棵二叉树4. 最后执行后序遍历得到结果。 以上示例输入: - 前序:A B D E C F - 中:D B E A F C - 输出后序:D E B F C A --- ### 注意事项: - 所有节点值必须唯一,否则无法唯一确定结构。 - 时间复杂度:O(n),空间复杂度:O(n) ---
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