给定一个二叉树(二叉链表存储),设计算法返回中序遍历的第一个结点。
时间: 2023-05-31 07:20:50 浏览: 148
### 回答1:
中序遍历的第一个结点是指二叉树中按照中序遍历顺序,第一个被访问到的结点。要设计算法返回中序遍历的第一个结点,可以采用递归或非递归方式实现。
递归方式:从根节点开始,先递归遍历左子树,如果左子树为空,则当前结点即为中序遍历的第一个结点;如果左子树不为空,则继续递归遍历左子树,直到找到左子树为空的结点。
非递归方式:采用栈来实现中序遍历,从根节点开始,将根节点及其左子树的所有结点依次入栈,直到左子树为空的结点。然后从栈中弹出一个结点,访问该结点,如果该结点有右子树,则将右子树及其左子树的所有结点依次入栈,直到左子树为空的结点。重复上述过程,直到栈为空。
无论采用递归还是非递归方式,返回的中序遍历的第一个结点都是二叉树中最左侧的结点。
### 回答2:
中序遍历的顺序为左子树根节点右子树,因此中序遍历的第一个节点是最左下方的节点,也就是二叉树中最左的叶子节点或者是最左侧的父节点。
设计算法如下:
1. 将当前结点置为根节点。
2. 如果左子树非空,则将左子树作为当前结点,并重复步骤2直到当前结点的左子树为空。
3. 如果当前结点没有父节点,则返回当前结点;否则,将当前结点的父节点作为当前结点,判断当前结点是否作为其父节点的右子节点,如果是,则重复步骤3;如果不是,则返回当前结点的父节点。
代码实现如下:
```
struct TreeNode {
int val;
TreeNode* left;
TreeNode* right;
TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
};
TreeNode* firstInorderNode(TreeNode* root) {
if (!root) { //二叉树为空
return NULL;
}
while (root->left) { //当前结点有左子树
root = root->left;
}
while (root->parent) { //当前结点有父节点
if (root == root->parent->right) { //当前结点是其父节点的右子节点
root = root->parent;
} else { //当前结点是其父节点的左子节点
return root->parent;
}
}
return NULL; //当前节点为根节点为中序遍历的第一个节点,没有父节点,返回NULL
}
```
时间复杂度为O(h),其中h为树的高度。空间复杂度为O(1)。
### 回答3:
二叉树的中序遍历是按照"左子树-根节点-右子树"的顺序遍历二叉树的一种方式,中序遍历的第一个结点即为二叉树中最左侧的叶子节点。
因此,设计算法返回中序遍历的第一个结点,可采用递归方式。首先判断当前节点是否存在左子树,如果存在,则递归遍历左子树。如果不存在左子树,则该节点即为中序遍历的第一个结点,返回该节点即可。
具体的实现过程如下:
1. 定义递归函数findFirstNode(Node node)。
2. 判断node是否为null,若是则返回null。
3. 判断node的左子树是否存在,若存在则递归遍历左子树。
4. 若左子树不存在,则返回该节点node。
5. 整个算法的返回值即为findFirstNode(root),其中root为二叉树的根节点。
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