已知一颗二叉树的先序遍历序列和中序遍历序列输出该树的高度和该树的叶子数用C++
时间: 2025-01-02 15:47:30 浏览: 12
在C++中,要计算一棵二叉树的高度和叶子节点的数量,我们需要两个关键信息:先序遍历(Preorder Traversal)和中序遍历(Inorder Traversal)。这两个序列可以帮助我们重构二叉树的结构。
首先,我们可以利用先序遍历和中序遍历重建树的结构。先序遍历的第一个元素通常是根节点,然后是左子树,最后是右子树;中序遍历则根节点位于中间,左子树在前,右子树在后。
**1. 重构二叉树**
- 先序遍历的前两个元素作为根节点,剩余部分分别用于构建左右子树的先序序列。
- 中序遍历找到根节点的位置,将左侧和右侧划分开来。
**2. 计算高度**
- 使用递归方法,对于每个节点,其左子树的高度加上1就是当前节点的最大高度。
- 当左子树为空时,返回右子树的高度加1作为当前节点的高度。
**3. 计算叶子节点数**
- 叶子节点没有子节点,所以我们在中序遍历过程中,当遇到一个元素且它不是根节点,它的左子树已经结束,那么这个节点就是一个叶子节点。统计这样的节点即可。
以下是简单的伪代码示例:
```cpp
// 定义一个辅助函数,根据先序遍历和中序遍历找到根节点索引
int findRoot(int preorder[], int inorder[], int n) {
// ...
}
// 递归计算高度和叶子节点数
pair<int, int> getHeightAndLeafCount(int* preorder, int* inorder, int n) {
if (preorder[0] == nullptr) return {0, 0}; // 根节点不存在
int rootIndex = findRoot(preorder, inorder, n);
int leftHeight = getHeightAndLeafCount(preorder + 1, inorder, rootIndex)[0]; // 递归左子树
int rightHeight = getHeightAndLeafCount(preorder + rootIndex + 1, inorder + rootIndex, n - rootIndex - 1)[0]; // 递归右子树
// 返回高度和叶子节点数
int height = max(leftHeight, rightHeight) + 1;
int leafCount = 0;
for (int i = rootIndex; inorder[i] != inorder[rootIndex]; ++i) {
if (inorder[i] == inorder[rootIndex]) ++leafCount;
}
return {height, leafCount};
}
```
为了完整实现以上算法,你需要补充`findRoot`函数的具体细节,并确保输入的有效性和边界处理。这只是一个基础的思路,实际编码时还需要考虑错误处理和性能优化。
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