二叉树前序、中序、后序遍历相互求法

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chenyu 发表于 2021/07/27 00:18:48 2021/07/27
【摘要】 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....

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)


  
  1. # include <iostream>
  2. 2 #include <fstream>
  3. 3 #include <string>
  4. 4
  5. 5 struct TreeNode
  6. 6 {
  7. 7 struct TreeNode* left;
  8. 8 struct TreeNode* right;
  9. 9 char elem;
  10. 10 };
  11. 11
  12. 12 void BinaryTreeFromOrderings(char* inorder, char* preorder, int length)
  13. 13 {
  14. 14 if(length == 0)
  15. 15 {
  16. 16 //cout<<"invalid length";
  17. 17 return;
  18. 18 }
  19. 19 TreeNode* node = new TreeNode;//Noice that [new] should be written out.
  20. 20 node->elem = *preorder;
  21. 21 int rootIndex = 0;
  22. 22 for(;rootIndex < length; rootIndex++)
  23. 23 {
  24. 24 if(inorder[rootIndex] == *preorder)
  25. 25 break;
  26. 26 }
  27. 27 //Left
  28. 28 BinaryTreeFromOrderings(inorder, preorder +1, rootIndex);
  29. 29 //Right
  30. 30 BinaryTreeFromOrderings(inorder + rootIndex + 1, preorder + rootIndex + 1, length - (rootIndex + 1));
  31. 31 cout<<node->elem<<endl;
  32. 32 return;
  33. 33 }
  34. 34
  35. 35
  36. 36 int main(int argc, char* argv[])
  37. 37 {
  38. 38 printf("Hello World!\n");
  39. 39 char* pr="GDAFEMHZ";
  40. 40 char* in="ADEFGHMZ";
  41. 41
  42. 42 BinaryTreeFromOrderings(in, pr, 8);
  43. 43
  44. 44 printf("\n");
  45. 45 return 0;
  46. 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)


  
  1. #include <iostream>
  2. #include <fstream>
  3. #include <string>
  4. struct TreeNode
  5. {
  6. struct TreeNode* left;
  7. struct TreeNode* right;
  8. char elem;
  9. };
  10. TreeNode* BinaryTreeFromOrderings(char* inorder, char* aftorder, int length)
  11. {
  12. if(length == 0)
  13. {
  14. return NULL;
  15. }
  16. TreeNode* node = new TreeNode;//Noice that [new] should be written out.
  17. node->elem = *(aftorder+length-1);
  18. std::cout<<node->elem<<std::endl;
  19. int rootIndex = 0;
  20. for(;rootIndex < length; rootIndex++)//a variation of the loop
  21. {
  22. if(inorder[rootIndex] == *(aftorder+length-1))
  23. break;
  24. }
  25. node->left = BinaryTreeFromOrderings(inorder, aftorder , rootIndex);
  26. node->right = BinaryTreeFromOrderings(inorder + rootIndex + 1, aftorder + rootIndex , length - (rootIndex + 1));
  27. return node;
  28. }
  29. int main(int argc, char** argv)
  30. {
  31. char* af="AEFDHZMG";
  32. char* in="ADEFGHMZ";
  33. BinaryTreeFromOrderings(in, af, 8);
  34. printf("\n");
  35. return 0;
  36. }


 

输出结果:GDAFEMHZ


 

文章来源: chenyu.blog.csdn.net,作者:chen.yu,版权归原作者所有,如需转载,请联系作者。

原文链接:chenyu.blog.csdn.net/article/details/51914220

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