已知一棵树的层次遍历序列及相应的每个结点的次数序列,请写出构造此树的左儿子—右兄弟链接表示的算法。
时间: 2023-05-31 09:20:30 浏览: 314
算法设计与分析-最优二叉搜索树PPT
### 回答1:
算法步骤如下:
1. 创建一个空的根节点root。
2. 从层次遍历序列中取出第一个结点,作为root的左儿子,并将其次数序列中的值减1。
3. 创建一个队列queue,将root的左儿子入队。
4. 当队列不为空时,执行以下操作:
a. 取出队首结点node。
b. 从次数序列中取出一个值count,表示node的兄弟结点个数。
c. 从层次遍历序列中取出count个结点,分别作为node的右兄弟,并将它们的次数序列中的值减1。
d. 将这些右兄弟结点依次链接到node的右边。
e. 将这些右兄弟结点依次入队。
5. 返回root作为构造好的树的根节点。
算法的时间复杂度为O(n),其中n为树中结点的个数。
### 回答2:
树的层次遍历序列是从根节点开始,按照从上至下、从左至右的顺序依次遍历节点得到的序列。而每个节点的次数序列就是这个节点在层次遍历序列中出现的次数。
我们可以根据层次遍历序列和每个节点的次数序列构造该树的左儿子—右兄弟链接表示。假设层次遍历序列为level_order,节点次数序列为node_count,根节点为root,构造算法如下:
1. 定义一个指针p指向根节点root。从层次遍历序列中取出第一个节点u,将其加入指针p的左儿子节点。
2. 如果节点u在节点次数序列中还出现了其他次,将p指向u的左儿子节点,并按照次数序列中的顺序,将这些节点全部加入p的右兄弟节点。
3. 从层次遍历序列中取出下一个节点v,如果节点v是节点u的兄弟节点,将v加入p的右兄弟节点并将指针p指向v;否则将p指向u的父节点。
4. 如果节点v在节点次数序列中还出现了其他次,将p指向v的左儿子节点,并按照次数序列中的顺序,将这些节点全部加入p的右兄弟节点。重复步骤3和4,直到层次遍历序列中的所有节点都被处理完。最终得到的左儿子—右兄弟链接表示即为所求。
以上算法的关键在于如何正确地处理每个节点的次数。由于每个节点在层次遍历序列中只会按照从左往右的顺序出现一次,因此我们可以利用节点次数序列来判断一个节点是否还有其他的儿子节点。如果一个节点在节点次数序列中出现了多次,则说明它还有其他的儿子节点需要加入右兄弟节点中。通过这种方式,我们可以从层次遍历序列和节点次数序列中恢复出原始的树的结构。
### 回答3:
左儿子—右兄弟链接表示法(也称二叉树表示法),是一种常见的树的存储表示方法。该表示法将每个结点的左儿子指向其第一个孩子,右兄弟指向其兄弟结点,对于没有孩子和兄弟的结点则指向空。
现在已知一棵树的层次遍历序列及相应的每个结点的次数序列,下面介绍如何使用左儿子—右兄弟链接表示法构造该树。
首先,根据层次遍历序列,确定树的根节点,并将其作为树的根。
接下来,从第二层开始,对每一层的结点进行处理。假设正在处理第i层的结点,已知第i-1层的结点个数为n,次数序列为c1, c2, ..., cn,设当前正在处理到第j个结点,其次数为cj。对于该节点,先将其作为当前处理的节点的最右兄弟,即将上一个节点的右兄弟指向当前节点。然后,根据该结点的次数,将其作为当前节点的左儿子或右兄弟。
具体来说,如果cj = 1,将其作为当前处理的结点的左儿子,并将当前结点指向该左儿子。如果cj > 1,将其作为当前处理的结点的右兄弟,并更新当前结点为该右兄弟。
最后,处理完最后一层后,左儿子—右兄弟链接表示法构造完成。
需要注意的是,当采用左儿子—右兄弟链接表示法构造树时,每个结点的次数都必须给定,否则无法确定左儿子和右兄弟的关系。如果次数无法确定,建议使用其他树的存储表示方法。
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