以字符串的形式定义一棵二叉树的先序序列,若字符是‘#’, 表示该二叉树是空树,否则该字符是相应结点的数据元素。读入相应先序序列,建立二叉链式存储结构的二叉树,然后中序遍历该二叉树并输出结点数据。
时间: 2023-05-31 08:20:57 浏览: 264
### 回答1:
假设先序序列为:AB#C##D#EF###
其中,A为根节点,B为左子树的根节点,C为左子树的右子节点,D为右子树的根节点,E为右子树的左子节点,F为右子树的右子节点。
建立二叉链式存储结构的二叉树的过程如下:
1. 定义二叉树节点的结构体:
struct TreeNode {
char val;
TreeNode* left;
TreeNode* right;
TreeNode(char x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
};
2. 定义一个递归函数,根据先序序列建立二叉树:
TreeNode* buildTree(string& preorder, int& index) {
if (index >= preorder.size() || preorder[index] == '#') {
index++;
return nullptr;
}
TreeNode* root = new TreeNode(preorder[index++]);
root->left = buildTree(preorder, index);
root->right = buildTree(preorder, index);
return root;
}
3. 调用递归函数建立二叉树:
string preorder = "AB#C##D#EF###";
int index = ;
TreeNode* root = buildTree(preorder, index);
4. 中序遍历二叉树并输出结点数据:
void inorderTraversal(TreeNode* root) {
if (root == nullptr) {
return;
}
inorderTraversal(root->left);
cout << root->val << " ";
inorderTraversal(root->right);
}
inorderTraversal(root);
输出结果为:B A C D E F
### 回答2:
-’,表示该节点为空,其余字符表示该节点的值。例如,先序序列-+a--b--c表示如下的二叉树:
+
/ \
a -
/ \
b c
字符串形式定义一棵二叉树的先序序列,包含了先序遍历中每个节点的信息。在该字符串中,对于任意一个节点,先记下它的值,然后进入左子树,接着进入右子树。如果一个节点为空,则直接返回上一层。回溯到当前节点的时候,开始遍历右子树。
因此,在先序遍历的过程中,我们可以依次读取每个字符,将它插入到二叉树中。每读取一个字符,如果它是‘-’,则说明当前节点为空,否则将该字符作为节点的值插入到二叉树中。
在插入节点时,我们可以使用一个栈来保存当前节点的路径。如果当前节点的路径长度为 k(即,当前节点的父节点为栈顶元素,祖先节点为栈顶的前 k-1 个元素),则新节点的路径长度为 k+1。将新节点插入到当前节点的左子树或右子树时,只需将其压入栈中即可。当回溯到一个节点时,我们可以从栈中弹出其路径长度比当前节点路径长度小的元素,然后继续查找右子树。
在实现过程中,我们可以将栈的每个元素表示为一个 pair 对象,包括该节点的值和其路径长度。这样,我们可以方便地获取父节点和祖先节点的值。插入新节点时,只需将该节点的路径长度设置为当前节点路径长度加一,然后将其插入到当前节点的左子树或右子树中即可。在遍历过程中,如果遇到‘-’字符,则只需回溯到上一个节点即可。如果栈为空,则说明遍历结束。
综上所述,字符串形式定义一棵二叉树的先序序列是一个非常有用的数据结构,可以方便地存储和传输二叉树的结构信息。在构建二叉树的过程中,我们可以使用栈来保存节点的路径信息,从而实现遍历和插入操作。如果你熟悉二叉树的基本知识,那么理解该方法应该是非常容易的。
### 回答3:
#’,表示此处为空树。给定这样一棵二叉树的先序序列,如何构造出该二叉树?
首先,我们需要了解一下二叉树的先序遍历方式。二叉树的先序遍历是指先访问根节点,然后依次遍历左子树和右子树。又因为二叉树的每个节点最多拥有两个子节点,所以我们可以按照先序遍历的方式构建二叉树。
以字符串的形式定义一棵二叉树的先序序列,我们可以采用递归的方式进行二叉树的构建。
我们可以先定义一个函数,命名为“build_tree”。这个函数接受一个字符串作为参数。如果这个字符串为空,则返回一个空树(即返回None)。否则,我们从字符串中取出第一个字符,这就是当前二叉树的根节点值。
接下来,我们将字符串的剩余部分分为左子树和右子树。我们可以定义一个函数“subtree”,它接受一个字符串和一个数字作为参数。这个数字表示第一个节点的位置。这个函数将返回一个元组,其中第一个元素是子树的根节点值,第二个元素是左右子树构造的结果。
通过递归调用subtree函数,我们可以递归地构造出整个二叉树。具体的实现方法可以参考下面的Python代码:
```python
def build_tree(s):
if not s:
return None
root_val = s[0]
if root_val == '#':
return None
left_subtree, right_subtree = subtree(s, 1)
root = Node(root_val)
root.left = build_tree(left_subtree)
root.right = build_tree(right_subtree)
return root
def subtree(s, start):
if start >= len(s):
return None, s
i = start
while i < len(s) and s[i] != '#':
i += 1
return s[start:i], s[i:]
```
上面的代码定义了“Node”类来表示二叉树节点,递归地构建了整个树,并返回了根节点。这个函数的时间复杂度是O(n),其中n是字符串的长度。由于我们每个节点只遍历了一次,所以这里没有额外的空间复杂度。由此可见,这个方法是非常高效的。
最后,我们可以通过这个字符串序列构建出一棵二叉树,进行相关的操作和处理。