今天要给大家带来的实例就是和重建二叉树相关的内容,一起来了解一下相关题目以及解题思路和代码实现方法吧。
题目:
输入某一个二叉树的前序遍历和中序遍历的结果,请重建出这个二叉树。
注:
假设,输入的前序遍历以及中序遍历的结果当中都没有重复的数字。
例:
输入前序遍历序列{1,2,4,7,3,5,6,8}以及中序遍历序列{4,7,2,1,5,3,8,6},则重建二叉树并返回。
思路1
代码实现:
public class Solution { public TreeNode reConstructBinaryTree(int [] pre,int [] in) { TreeNode root=reConstructBinaryTree(pre,0,pre.length-1,in,0,in.length-1); return root; } //前序遍历{1,2,4,7,3,5,6,8}和中序遍历序列{4,7,2,1,5,3,8,6} private TreeNode reConstructBinaryTree(int [] pre,int startPre,int endPre,int [] in,int startIn,int endIn) { if(startPre>endPre||startIn>endIn) return null; TreeNode root=new TreeNode(pre[startPre]); for(int i=startIn;i<=endIn;i++) if(in[i]==pre[startPre]){ root.left=reConstructBinaryTree(pre,startPre+1,startPre+i-startIn,in,startIn,i-1); root.right=reConstructBinaryTree(pre,i-startIn+startPre+1,endPre,in,i+1,endIn); break; } return root; } }
思路2:
因为是树的结构,一般都可以用递归来实现。
数学归纳法思想:
假设最后一步,就是root的左右子树都已经重建好了,那么我只要考虑将root的左右子树安上去就可以了。
依据前序遍历的性质
第一个元素一定就是root,那么之后要做的就是如何确定root的左右子树的范围。
依据中序遍历的性质
root元素前面都是root的左子树,后面都是root的右子树。
只要找到中序遍历中root的位置,就能够确定好左右子树的范围。
如上所述,只要将确定的左右子树安到root上就可以了。
递归要注意出口,假设最后只有一个元素了,则需要返回。
代码实现:
import java.util.Arrays; public class Solution { public TreeNode reConstructBinaryTree(int[] pre, int[] in ) { //数组长度为0的时候要处理 if (pre.length == 0) { return null; } int rootVal = pre[0]; //数组长度仅为1的时候就要处理 if (pre.length == 1) { return new TreeNode(rootVal); } //我们先找到root所在的位置,确定好前序和中序中左子树和右子树序列的范围 TreeNode root = new TreeNode(rootVal); int rootIndex = 0; for (int i = 0; i < in .length; i++) { if (rootVal == in [i]) { rootIndex = i; break; } } //递归,假设root的左右子树都已经构建完毕,那么只要将左右子树安到root左右即可 //这里注意Arrays.copyOfRange(int[],start,end)是[)的区间 root.left = reConstructBinaryTree(Arrays.copyOfRange(pre, 1, rootIndex + 1), Arrays.copyOfRange( in , 0, rootIndex)); root.right = reConstructBinaryTree(Arrays.copyOfRange(pre, rootIndex + 1, pre.length), Arrays.copyOfRange( in , rootIndex + 1, in .length)); return root; } }
思路3
代码实现:
import java.util.*; /** * Definition for binary tree * public class TreeNode { * int val; * TreeNode left; * TreeNode right; * TreeNode(int x) { val = x; } * } */ public class Solution { public TreeNode reConstructBinaryTree(int[] pre, int[] in ) { if (pre.length == 0 || in .length == 0) { return null; } TreeNode node = new TreeNode(pre[0]); for (int i = 0; i < in .length; i++) { if (pre[0] == in [i]) { node.left = reConstructBinaryTree(Arrays.copyOfRange(pre, 1, i + 1), Arrays.copyOfRange( in , 0, i)); node.right = reConstructBinaryTree(Arrays.copyOfRange(pre, i + 1, pre.length), Arrays.copyOfRange( in , i + 1, in .length)); } } return node; } }
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