二叉树前序、中序、后序遍历相互求法
来源:互联网 发布:能读出身份证的软件 编辑:程序博客网 时间:2024/05/16 15:29
今天来总结下二叉树前序、中序、后序遍历相互求法,即如果知道两个的遍历,如何求第三种遍历方法,比较笨的方法是画出来二叉树,然后根据各种遍历不同的特性来求,也可以编程求出,下面我们分别说明。
首先,我们看看前序、中序、后序遍历的特性:
前序遍历:
1.访问根节点
2.前序遍历左子树
3.前序遍历右子树
中序遍历:
1.中序遍历左子树
2.访问根节点
3.中序遍历右子树
后序遍历:
1.后序遍历左子树
2.后序遍历右子树
3.访问根节点
一、已知前序、中序遍历,求后序遍历
例:
前序遍历: GDAFEMHZ
中序遍历: ADEFGHMZ
画树求法:
第一步,根据前序遍历的特点,我们知道根结点为G
第二步,观察中序遍历ADEFGHMZ。其中root节点G左侧的ADEF必然是root的左子树,G右侧的HMZ必然是root的右子树。
第三步,观察左子树ADEF,左子树的中的根节点必然是大树的root的leftchild。在前序遍历中,大树的root的leftchild位于root之后,所以左子树的根节点为D。
第四步,同样的道理,root的右子树节点HMZ中的根节点也可以通过前序遍历求得。在前序遍历中,一定是先把root和root的所有左子树节点遍历完之后才会遍历右子树,并且遍历的左子树的第一个节点就是左子树的根节点。同理,遍历的右子树的第一个节点就是右子树的根节点。
第五步,观察发现,上面的过程是递归的。先找到当前树的根节点,然后划分为左子树,右子树,然后进入左子树重复上面的过程,然后进入右子树重复上面的过程。最后就可以还原一棵树了。该步递归的过程可以简洁表达如下:
1 确定根,确定左子树,确定右子树。
2 在左子树中递归。
3 在右子树中递归。
4 打印当前根。
那么,我们可以画出这个二叉树的形状:
那么,根据后序的遍历规则,我们可以知道,后序遍历顺序为:AEFDHZMG
编程求法:(依据上面的思路,写递归程序)
# include <iostream> 2 #include <fstream> 3 #include <string> 4 5 struct TreeNode 6 { 7 struct TreeNode* left; 8 struct TreeNode* right; 9 char elem;10 };11 12 void BinaryTreeFromOrderings(char* inorder, char* preorder, int length)13 {14 if(length == 0)15 {16 //cout<<"invalid length";17 return;18 }19 TreeNode* node = new TreeNode;//Noice that [new] should be written out.20 node->elem = *preorder;21 int rootIndex = 0;22 for(;rootIndex < length; rootIndex++)23 {24 if(inorder[rootIndex] == *preorder)25 break;26 }27 //Left28 BinaryTreeFromOrderings(inorder, preorder +1, rootIndex);29 //Right30 BinaryTreeFromOrderings(inorder + rootIndex + 1, preorder + rootIndex + 1, length - (rootIndex + 1));31 cout<<node->elem<<endl;32 return;33 }34 35 36 int main(int argc, char* argv[])37 {38 printf("Hello World!\n");39 char* pr="GDAFEMHZ";40 char* in="ADEFGHMZ";41 42 BinaryTreeFromOrderings(in, pr, 8);43 44 printf("\n");45 return 0;46 }
输出的结果为:AEFDHZMG
二、已知中序和后序遍历,求前序遍历
依然是上面的题,这次我们只给出中序和后序遍历:
中序遍历: ADEFGHMZ
后序遍历: AEFDHZMG
画树求法:
第一步,根据后序遍历的特点,我们知道后序遍历最后一个结点即为根结点,即根结点为G。
第二步,观察中序遍历ADEFGHMZ。其中root节点G左侧的ADEF必然是root的左子树,G右侧的HMZ必然是root的右子树。
第三步,观察左子树ADEF,左子树的中的根节点必然是大树的root的leftchild。在前序遍历中,大树的root的leftchild位于root之后,所以左子树的根节点为D。
第四步,同样的道理,root的右子树节点HMZ中的根节点也可以通过前序遍历求得。在前后序遍历中,一定是先把root和root的所有左子树节点遍历完之后才会遍历右子树,并且遍历的左子树的第一个节点就是左子树的根节点。同理,遍历的右子树的第一个节点就是右子树的根节点。
第五步,观察发现,上面的过程是递归的。先找到当前树的根节点,然后划分为左子树,右子树,然后进入左子树重复上面的过程,然后进入右子树重复上面的过程。最后就可以还原一棵树了。该步递归的过程可以简洁表达如下:
1 确定根,确定左子树,确定右子树。
2 在左子树中递归。
3 在右子树中递归。
4 打印当前根。
这样,我们就可以画出二叉树的形状,如上图所示,这里就不再赘述。
那么,前序遍历: GDAFEMHZ
编程求法:(并且验证我们的结果是否正确)
#include <iostream>#include <fstream>#include <string>struct TreeNode{ struct TreeNode* left; struct TreeNode* right; char elem;};TreeNode* BinaryTreeFromOrderings(char* inorder, char* aftorder, int length){ if(length == 0) { return NULL; } TreeNode* node = new TreeNode;//Noice that [new] should be written out. node->elem = *(aftorder+length-1); std::cout<<node->elem<<std::endl; int rootIndex = 0; for(;rootIndex < length; rootIndex++)//a variation of the loop { if(inorder[rootIndex] == *(aftorder+length-1)) break; } node->left = BinaryTreeFromOrderings(inorder, aftorder , rootIndex); node->right = BinaryTreeFromOrderings(inorder + rootIndex + 1, aftorder + rootIndex , length - (rootIndex + 1)); return node;}int main(int argc, char** argv){ char* af="AEFDHZMG"; char* in="ADEFGHMZ"; BinaryTreeFromOrderings(in, af, 8); printf("\n"); return 0;}
输出结果:GDAFEMHZ
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