根据给定的序列构建/判断二叉树

本文介绍了如何根据给定的二叉树前序和中序遍历序列重建二叉树,以及如何判断一个整数数组是否为二叉搜索树的后序遍历结果。通过递归思想,结合遍历序列的特点,找到根节点并构建左右子树。在处理中序遍历数组时,利用Arrays.copyOfRange()函数进行子数组划分。对于二叉搜索树的后序遍历判断,关注第一个大于根节点的元素及其后续部分。

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1.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。

思路:从最简单的树来想,建造一棵二叉树就是先找到根,然后建立左子树然后建立右子树,当给出的是遍历的数组时,可以根据遍历特点知道根节点,在先序遍历中,根节点总是第一个,然后在中序遍历中找到这个根节点,左边的是左子树,右边是右子树。对于复杂的二叉树这就是一个递归过程。

由于先序遍历的数组我需要一直往后遍历,我用队列的方式每次弹出第一个已经找到的根节点,中序遍历的数组我需要保存每次划分的数组的子数组,但是java对数组时传址的,所以就用Arrays.copyOfRange(in,0,temp)这个函数。(还学习到:java中队列的实现类是linklist,将数组初始化到队列中有2个方法:①Queue<Integer>queue=new LinkedList<>(Arrays.asList(ppre));//这样的构造函数需要传入一个collection<?extends E> c,即c是y一个集合类,元 素继承E(这里是Integer
②Queue<Integer>queue=new LinkedList<>(); //分两步构造,如果不是实现类不是链表而是数组,则需要传入一个长度

Collections.addAll(queue, ppre)

/**
 * Definition for binary tree
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
import java.util.*;
public class Solution {
    public TreeNode reConstructBinaryTree(int [] pre,int [] in) {
       Queue<Integer>queue=new LinkedList<>();
		Integer[] ppre=new Integer[pre.length];
		for(int i=0;i<ppre.length;i++){
			ppre[i]=pre[i];
		}
		
		Collections.addAll(queue, ppre);
        return reConstructBinary(queue,in);
    }
    public TreeNode reConstructBinary(Queue<Integer>pre,int []in) {
    	
       int val=0;
       if(pre.size()>0){
    	  val =pre.poll();
       }
       
       if(in.length<1||in==null) return null;
       
        TreeNode root=new TreeNode(val);
        
        root.left=null;
        root.right=null;
        int temp=0;
        for(int i=0;i<in.length;i++){
            if(val==in[i]){
                temp=i;
                break;
            }
        }
       
        //左子树
        if(temp>0){
        	
            root.left=reConstructBinary(pre,Arrays.copyOfRange(in,0,temp));
        }
        
        //右子树
        if(temp<in.length-1){
        	
            root.right=reConstructBinary(pre,Arrays.copyOfRange(in,temp+1,in.length));
        }
        
        return root;
    }
}

2.输入一个整数数组,判断该数组是不是某二叉搜索树的后序遍历的结果,假设输入的数组的任意两个数字都互不相同。找到根,在数组中找到第一个比根大的节点,这个节点后面的节点都要比根节点大(相当于右子树)。

import java.util.*;
public class Solution {
    public boolean VerifySquenceOfBST(int [] sequence) {
        
   	if(sequence==null||sequence.length==0)
            return false;
        int root=sequence[sequence.length-1];
        int i=0;
        for(;i<sequence.length-1;i++){
            if(sequence[i]>root){
                break;
            }
        }
        int j=i;
        for(;j<sequence.length-1;j++){
            if(sequence[j]<root)
                return false;
        }
        boolean left=true;
        boolean right=true;
        if(i>0){
<span style="white-space:pre">	</span>//判断左子树
            left=VerifySquenceOfBST(Arrays.copyOfRange(sequence, 0, i));
        }
        if(i<sequence.length-1){
<span style="white-space:pre">	</span>//判断右子树
            right=VerifySquenceOfBST(Arrays.copyOfRange(sequence, i, sequence.length-1));
<span style="white-space:pre">	</span>}
        return (left&&right);
    }
 
}

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