已知前序序列和中序序列重建二叉树

article/2025/6/24 1:56:52

一.解决方法:
在相关的书籍中描述了一个递归的解决方法,其算法思想如下:

1.从前序序列中第一个元素开始,取出一个元素,索引后移一位(preIndex+1)
2.根据选择到的数值创建一个树节点newNode
3.然后查找所选的数值在中序序列中的索引,用inIndex存储
4.递归调用此方法为inIndex之前的数组为中序序列构建一颗子树,将其作为newNode的左子树
5.递归调用此方法为inIndex之后的数组为中序序列构建一颗子树,将其作为newNode的右子树
6.返回newNode

下面我们用实际的例子来推理一遍:

前序遍历{3,9,20,15,7}
中序遍历{9,3,15,20,7}

我们有:
在这里插入图片描述

二.代码实现
在代码实现的过程中我们要注意的点是:
1.当前序数组和中序数组都为空时,我们应该返回null
2.当中序数组只有一位时,该节点的左右孩子都为null

下面是代码实现,注释详细,内含测试方法:

public class ChongJianErChaShu {public static void main(String[] args) {ChongJianErChaShu test=new ChongJianErChaShu();int[] a={1,2};int[] b={1,2};TreeNode first=test.buildTree(a,b);test.Check1(first);}void Check1(TreeNode first)//前序遍历{if(first!=null){System.out.print(first.val);Check1(first.left);Check1((first.right));}}/*重建二叉树*/int preIndex=0;//全局变量,初始化前序索引public TreeNode buildTree(int[] preorder, int[] inorder) {//首先检查两个序列的长度,如果一个为零,则返回nullif (preorder.length==0||inorder.length==0){return null;}//然后以前序序列的preIndex索引上的数新建一个节点TreeNode newNode=new TreeNode(preorder[preIndex]);int inIndex=-1;//初始化中序序列索引//找到前序数值和中序数值相同的索引赋给inIndexfor(int i=0;i<inorder.length;i++){if(inorder[i]==preorder[preIndex]) {inIndex = i;break;}}preIndex++;//前序索引后移一位//如果中序索引的第一位就是前序索引的数值且中序子序列只有一个,则说明该节点孩子节点都为nullif(inIndex==0&&inorder.length==1){newNode.left=null;newNode.right=null;return newNode;}//创建左子树序列数组并将该数值前面的数赋给新数组int[] behindInorder=new int[inIndex];for(int i=0;i<inIndex;i++){behindInorder[i]=inorder[i];}//创建右子树序列数组并将该数值前面的数赋给新数组int[] afterInorder=new int[inorder.length-1-inIndex];for(int i=0;i<inorder.length-1-inIndex;i++){afterInorder[i]=inorder[inIndex+1+i];}//递归调用创建newNode.left=buildTree(preorder,behindInorder);newNode.right=buildTree(preorder,afterInorder);return newNode;}
}class TreeNode {int val;TreeNode left;TreeNode right;TreeNode(int x) { val = x; }}

http://chatgpt.dhexx.cn/article/qtSgaHxD.shtml

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