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简述Java如何前中序遍历重建二叉树 ?

参考答案:

要使用前序遍历(Pre-order Traversal)和中序遍历(In-order Traversal)的结果来重建二叉树,我们首先需要理解这两种遍历方式的特点:

  1. 前序遍历:首先访问根节点,然后访问左子树,最后访问右子树。
  2. 中序遍历:首先访问左子树,然后访问根节点,最后访问右子树。

利用这两种遍历方式的特点,我们可以重建二叉树。以下是具体步骤:

1. 从前序遍历中确定根节点

前序遍历的第一个元素总是根节点。

2. 在中序遍历中找到根节点

在中序遍历中,根节点左边的所有元素都位于左子树,右边的所有元素都位于右子树。

3. 递归处理左子树和右子树

  • 对于左子树,使用前序遍历中根节点之后的第一个元素作为新的“根节点”,并在中序遍历中找到这个新的“根节点”来分割左子树。
  • 对于右子树,使用前序遍历中最后一个元素(在左子树元素之后)作为新的“根节点”,并在中序遍历中找到这个新的“根节点”来分割右子树。

4. 重复上述步骤

递归地对左子树和右子树执行上述步骤,直到所有子树都被重建。

示例

假设我们有以下的前序遍历和中序遍历结果:

  • 前序遍历:[1, 2, 4, 5, 3, 6]
  • 中序遍历:[4, 2, 5, 1, 6, 3]

我们可以按照以下步骤重建二叉树:

  1. 前序遍历的第一个元素 1 是根节点。
  2. 在中序遍历中找到 1,其左边的元素是左子树,右边的元素是右子树。
  3. 左子树的前序遍历是 [2, 4, 5],中序遍历是 [4, 2, 5]
    • 前序遍历的第一个元素 2 是左子树的根节点。
    • 左子树只有一个节点,即 2
    • 右子树的前序遍历是 [4, 5],中序遍历是 [4, 5]
      • 前序遍历的第一个元素 4 是右子树的根节点。
      • 右子树只有一个节点,即 4
  4. 右子树的前序遍历是 [3, 6],中序遍历是 [6, 3]
    • 前序遍历的第一个元素 3 是右子树的根节点。
    • 右子树只有一个节点,即 3

通过上述步骤,我们可以重建原始的二叉树。

注意:这种重建方法假设输入的前序遍历和中序遍历结果是匹配的,并且二叉树中没有重复的元素。如果二叉树中有重复的元素,则需要其他方法或额外的信息来重建二叉树。