C++根据二叉树的先序遍历序列和中序遍历序列,求其后序遍历序列
时间: 2023-06-29 18:04:30 浏览: 131
二叉树已知前序和中序遍历,求后序遍历的C++代码实现
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我们可以利用递归的思想来解决这个问题。一个二叉树的先序遍历序列的第一个元素一定是根节点,而在中序遍历序列中,根节点的左侧都是左子树的节点,右侧都是右子树的节点。因此,我们可以根据这个性质来构建二叉树,并且递归地处理左右子树。
具体的实现步骤如下:
1. 根据先序遍历序列的第一个元素创建根节点。
2. 在中序遍历序列中找到根节点的位置,将序列分成左右两部分。
3. 递归地处理左子树,将左子树的先序遍历序列和中序遍历序列作为参数传入。
4. 递归地处理右子树,将右子树的先序遍历序列和中序遍历序列作为参数传入。
5. 将根节点的值加入到后序遍历序列中。
6. 返回后序遍历序列。
下面是 C++ 的代码实现:
```cpp
#include <vector>
#include <unordered_map>
using namespace std;
struct TreeNode {
int val;
TreeNode* left;
TreeNode* right;
TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
};
class Solution {
public:
vector<int> buildTree(vector<int>& preorder, vector<int>& inorder) {
// 将中序遍历序列的每个元素及其下标存储到哈希表中
for (int i = 0; i < inorder.size(); i++) {
index[inorder[i]] = i;
}
return buildTree(preorder, 0, preorder.size() - 1, inorder, 0, inorder.size() - 1);
}
private:
unordered_map<int, int> index;
// 根据先序遍历序列和中序遍历序列构建二叉树,并返回后序遍历序列
vector<int> buildTree(vector<int>& preorder, int preStart, int preEnd,
vector<int>& inorder, int inStart, int inEnd) {
if (preStart > preEnd) {
return {};
}
// 先序遍历序列的第一个元素是根节点
int rootVal = preorder[preStart];
TreeNode* root = new TreeNode(rootVal);
// 在中序遍历序列中找到根节点的位置
int rootIndex = index[rootVal];
// 计算左子树的长度
int leftSize = rootIndex - inStart;
// 递归处理左子树
vector<int> left = buildTree(preorder, preStart + 1, preStart + leftSize,
inorder, inStart, rootIndex - 1);
// 递归处理右子树
vector<int> right = buildTree(preorder, preStart + leftSize + 1, preEnd,
inorder, rootIndex + 1, inEnd);
// 将根节点的值加入到后序遍历序列中
vector<int> res = left;
res.insert(res.end(), right.begin(), right.end());
res.push_back(rootVal);
return res;
}
};
```
时间复杂度为 O(n),其中 n 是二叉树中的节点个数。这是因为我们需要遍历每个节点恰好一次。空间复杂度为 O(n),其中 n 是二叉树中的节点个数。除了存储答案所需的空间,我们还需要 O(n) 的空间存储哈希表。
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