面试算法_重建二叉树
今天什么都没写,本文转载自公众号“小鹿动画学编程”
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重建二叉树
1 题目描述
已知前序遍历为{1,2,4,7,3,5,6,8},中序遍历为{4,7,2,1,5,3,8,6},它的二叉树是怎么样的?
2基础巩固
根据上述题目所述,我们已知前序遍历和中序遍历,回顾一下,什么是前序遍历?什么是中序遍历?
2.1 前序遍历
前序遍历一颗二叉树,首先输出根节点,然后输出左子节点,最后输出右子节点。
比如,遍历一下二叉树:
颜色变深表示遍历,突出表示输出
2.2 中序遍历
中序遍历一棵二叉树,首先输出左子节点,然后输出输出根节点,最后右子节点。
以上边二叉树为例,通过中序遍历输出。
3 解题思路
既然我们知道了二叉树如何进行前序遍历和中序遍历了,那么已知前序遍历和中序遍历如何反推二叉树呢?
那么问题来了,只知道前序遍历能不能反推二叉树呢?我们就试一下,比如题目中所述,{1,2,4,7,3,5,6,8},根据前序遍历,根、左、右,1 肯定是 根节点,那么一下2,4,7.....哪些是左子节点呢?左子节点有几个呢?很显然我们是不知道的,由此可以得出,只知道前序遍历是不可能反推出二叉树的,中序遍历也是如此,自己可以尝试一下。
那么前序遍历和中序遍历可不可以?那我们要试一下,我们上边通过前序遍历找到第一个根节点就是 1,如图
中序遍历{4,7,2,1,5,3,8,6}的规律又是左、根、右,所以 1 结点在中序遍历中为根,它的左边就是所有左子节点4,7,2,右边为所有的右子节点5,3,8,6。
此时我们已经划分左右子节点了,但是左边的子节点中哪些又是根节点呢?我们再回到前序遍历中,根据前序遍历的特点,根、左、右,在从子节点进行划分,那么 1 结点中的子节点谁为根节点呢?
我们一眼就能看出来,就是 2 结点,那么剩余的 4,7 左右结点怎么分呢?我们根据上述再回到中序遍历,找到 2 根节点,根据中序遍历左、根、右的特点,找到 2 结点,那左边的就是左子节点,右边的就是右子节点,我们可以看到,左边有两个数,正是 4 和 7 结点。
右边只有 1 结点,1 结点我们刚刚说了,是根节点,所以以 2 为根节点是没有右子节点的,剩下的数字也是同样的方式区分,自己可以试一下,动手画一画。
我们仔细发现,其实整个层层往下,以及左右,都是相同的解决方式,而且大问题可以分解为小问题,我们下意识就应该想起小鹿之前分享过的知识,那就是递归,既然是递归,就应该有终止条件,终止条件就是当子节点为空时,此时递归结束。
4 测试用例
我们之前的文章强调过,手写代码之前,一定先把测试用例想好,为了能够在手写代码的时候考虑到边界情况,还为了防止你到时候面试涂涂改改。
4.1 普通测试
完全二叉树、非完全二叉树。
4.2 特殊测试
只有左子节点二叉树,只有右子节点、只有一个结点的二叉树 —— 特殊二叉树测试。
4.3 输入测试
空树、空指针null、前序和中序不匹配。
5 代码实现
java版本代码实现