c语言二叉树已知前序中序求后序代码详解
时间: 2023-11-22 18:05:42 浏览: 238
二叉树的前序遍历是先访问根结点,然后访问左子树,最后访问右子树;中序遍历是先访问左子树,然后访问根结点,最后访问右子树。因此,如果已知二叉树的前序遍历和中序遍历,就可以构造出整个二叉树。
对于给定的前序遍历序列和中序遍历序列,我们可以通过递归的方式来构造出二叉树。具体地,我们可以按照以下步骤进行:
1. 前序遍历序列的第一个元素即为根结点,找到该结点在中序遍历序列中的位置,该位置左边的序列即为左子树的中序遍历序列,右边的序列即为右子树的中序遍历序列。
2. 根据左子树中序遍历序列的长度,可以得到前序遍历序列中左子树的前序遍历序列,右子树的前序遍历序列即为剩余部分。
3. 递归地对左子树和右子树分别进行上述步骤,得到左子树和右子树的结构。
4. 最后将根结点和左右子树连接起来,得到完整的二叉树。
根据上述思路,我们可以编写如下的递归代码来构造二叉树:
```c
// 前序遍历序列 preorder,中序遍历序列 inorder,序列长度为 len
struct TreeNode* buildTree(int* preorder, int preorderSize, int* inorder, int inorderSize){
if (preorderSize == 0) { // 前序遍历序列为空,返回空指针
return NULL;
}
struct TreeNode* root = (struct TreeNode*)malloc(sizeof(struct TreeNode)); // 创建根结点
root->val = preorder[0];
int i;
for (i = 0; i < inorderSize; i++) { // 在中序遍历序列中找到根结点的位置 i
if (inorder[i] == root->val) {
break;
}
}
int leftLen = i; // 左子树的中序遍历序列长度
int rightLen = inorderSize - i - 1; // 右子树的中序遍历序列长度
root->left = buildTree(preorder+1, leftLen, inorder, leftLen); // 递归构造左子树
root->right = buildTree(preorder+1+leftLen, rightLen, inorder+leftLen+1, rightLen); // 递归构造右子树
return root;
}
```
该代码的时间复杂度为 $O(n^2)$,其中 n 表示二叉树的结点数。因为在每一次递归中,都需要在中序遍历序列中查找根结点的位置,时间复杂度为 $O(n)$,因此总时间复杂度为 $O(n^2)$。
对于大规模的数据,我们可以使用哈希表来优化查找根结点位置的过程,将时间复杂度降为 $O(n)$。
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