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数据结构——二叉树_在树结构中,每个节点有且仅有一个父节点的树是:

在树结构中,每个节点有且仅有一个父节点的树是:

1. 树形结构

1.1 概念

树是一种非线性的数据结构,由n(n>=0)个有限节点组成一个具有层次关系的集合

特点:

有一个特殊的节点,称为根节点,根节点没有前驱节点

树是递归定义的

树形结构中,子树之间不能有交集,否则就不是树形结构

除了根节点外,每个节点有且仅有一个父节点

一棵 N 个节点的树有 N-1 条边

1.2 概念(重要)

节点的度:一个节点含有子树的个数称为该节点的度,上图A的度为6

树的度:一棵树中,所有节点度的最大值称为树的度,上图树的度为6

叶子节点或终端节点:度为0的节点称为叶子节点,上图B、C、H、I、...等节点为叶子节点

双亲节点或父节点:若一个 节点含有子节点,则这个节点称为其子节点的父节点,上图A是B的父节点

孩子节点或子节点:一个节点含有的子树的根节点称为该节点的子节点,上图B是A的孩子节点

根节点:一棵树中,没有双亲节点的节点,上图A为根节点

节点的层次:从根节点开始,根为第一层,根的子节点为第二层,以此类推

树的高度和深度:数值相同,高度从下往上数,深度从上往下数,上图高度为4

2. 二叉树

2.1 概念

一棵二叉树是节点的一个有限集合,该集合:或者为空;或者由一个根节点加上两棵别称为左子树和右子树的二叉树组成

性质:

二叉树不存在度大于2的节点

二叉树的子树有左右之分,次序不能颠倒,因此二叉树是有序树

2.2 两种特殊的二叉树

1. 满二叉树:一棵二叉树,如果每层的节点数都达到最大值,则这棵二叉树就是满二叉树,即:如果一棵二叉树的层数为K,且节点总数是2^{k}-1,则它就是满二叉树

2. 完全二叉树:一棵深度为K的有n个结点的二叉树,对树中的结点按从上至下、从左到右的顺序进行编号,如果编号为i(1≤i≤n)的结点与满二叉树中编号为i的结点在二叉树中的位置相同,则这棵二叉树称为完全二叉树。满二叉树是一种特殊的完全二叉树

 2.3 二叉树的性质

  1. 若规定根节点的层数为1,则一棵非空二叉树的第i层上最多有2^{i-1}(i>0)个节点
  2. 若规定只有根节点的二叉树的深度为1,则深度为K的二叉树的最大节点数是2^{k}-1(k>=0)
  3. 对任何一棵二叉树,如果其叶子节点个数为n0,度为2的非叶子节点个数为n2,则有n0 = n2+1
  4. 具有n个节点的完全二叉树的深度K为\log _{2}(n+1)上取整
  5. 对于具有n个节点的完全二叉树,如果按照从上至下从左至右的顺序对所有节点从0开始编号,则对于序号为i的节点有:

    若i>0,双亲序号:(i-1)/2,i=0,i为根节点编号,无双亲节点

    若2i+1<n,左孩子序号:2i+1,否则无左孩子

    若2i+2<n,右孩子序号:2i+2,否则无右孩子

例题:

1. 某二叉树共有 399 个结点,其中有 199 个度为 2 的结点,则该二叉树中的叶子结点数为( )

A 不存在这样的二叉树        B 200        C 198        D 199

解析:n0 = n2+1,选B

2.在具有 2n 个结点的完全二叉树中,叶子结点个数为( )

A n        B n+1        C n-1        D n/2

解析:

 3.一个具有767个节点的完全二叉树,其叶子节点个数为()

A 383        B 384        C 385        D 386

解析:

该题为奇数个节点,根据上题中公式:767 = 2n0 - 1,n0 = 384,选B

 4.一棵完全二叉树的节点数为531个,那么这棵树的高度为( )

A 11        B 10        C 8        D 12

解析:根据公式:高度 = \log _{2}(531+1)

2.4 二叉树的存储

二叉树的存储结构分为:顺序存储和类似于链表的链式存储

这里介绍链式存储

二叉树的链式存储是通过一个一个的节点引用起来的,常见的表示方法有二叉和三叉的表示方式,如下:

  1. // 孩子表示法
  2. class Node {
  3. int val; // 数据域
  4. Node left; // 左孩子的引用,常常代表左孩子为根的整棵左子树
  5. Node right; // 右孩子的引用,常常代表右孩子为根的整棵右子树
  6. }
  7. // 孩子双亲表示法
  8. class Node {
  9. int val; // 数据域
  10. Node left; // 左孩子的引用,常常代表左孩子为根的整棵左子树
  11. Node right; // 右孩子的引用,常常代表右孩子为根的整棵右子树
  12. Node parent; // 当前节点的根节点
  13. }

本文采用孩子表示法来构建二叉树

2.5 二叉树的基本操作

2.5.1 二叉树的遍历

1. 前中后序遍历

假设N代表根节点,L代表根节点的左子树,R代表根节点的右子树,根据遍历根节点的先后次序有以下遍历方式:

  • NLR:前序遍历(Preorder Traversal 也成为先序遍历)——顺序:根、左、右
  • LNR:中序遍历(Inorder Traversal)——顺序:左、根、右
  • LRN:后序遍历(Postorder Traversal)——顺序:左、右、根
  1. // 前序遍历
  2. void preOrder(Node root);
  3. // 中序遍历
  4. void inOrder(Node root);
  5. // 后序遍历
  6. void postOrder(Node root);
2. 层序遍历

设二叉树的根节点所在层数为1,层序遍历就是从所在二叉树的根节点出发,首先访问第一层的树根节点,然后从左至右访问第二层的节点,然后第三层的节点,以此类推,自上而下,自左至右逐层访问树的节点的过程就是层序遍历

例题

1.某完全二叉树按层次输出(同一层从左到右)的序列为 ABCDEFGH 。该完全二叉树的前序序列为()

A: ABDHECFG          B: ABCDEFGH          C: HDBEAFCG          D: HDEBFGCA

解析:

 

2.二叉树的先序遍历和中序遍历如下:先序遍历:EFHIGJK;中序遍历:HFIEJKG.则二叉树根结点为()

A: E           B: F           C: G           D: H

解析:A

3.设一课二叉树的中序遍历序列:badce,后序遍历序列:bdeca,则二叉树前序遍历序列为()

A: adbce           B: decab           C: debac           D: abcde

答案:D

4.某二叉树的后序遍历序列与中序遍历序列相同,均为 ABCDEF ,则按层次输出(同一层从左到右)的序列为()

A: FEDCBA        B: CBAFED        C: DEFCBA        D: ABCDEF

答案:A

2.5.2 二叉树基本操作实现

穷举法创建一个二叉树,便于理解,并不是真正创建二叉树的方式

  1. public class TestBinaryTree {
  2. static class TreeNode {
  3. public char val;
  4. public TreeNode left;//左孩子的引用
  5. public TreeNode right;//右孩子的引用
  6. public TreeNode(char data) {
  7. this.data = data;
  8. }
  9. }
  10. public TreeNode createTree() {
  11. TreeNode A = new TreeNode('A');
  12. TreeNode B = new TreeNode('B');
  13. TreeNode C = new TreeNode('C');
  14. TreeNode D = new TreeNode('D');
  15. TreeNode E = new TreeNode('E');
  16. TreeNode F = new TreeNode('F');
  17. TreeNode G = new TreeNode('G');
  18. TreeNode H = new TreeNode('H');
  19. A.left = B;
  20. A.right = C;
  21. B.left = D;
  22. B.right = E;
  23. C.left = F;
  24. C.right = G;
  25. E.right = H;
  26. return A;//根节点
  27. }
  28. }

该树图形:

操作实现:

前中后序遍历
  1. //前序遍历
  2. public void perOrder(TreeNode root) {
  3. if(root == null) {
  4. return;
  5. }
  6. System.out.print(root.val + " ");
  7. //遍历左子树
  8. perOrder(root.left);
  9. //遍历右子树
  10. perOrder(root.right);
  11. }
  12. //中序遍历
  13. public void inOrder(TreeNode root) {
  14. if(root == null) {
  15. return;
  16. }
  17. inOrder(root.left);
  18. System.out.print(root.val + " ");
  19. inOrder(root.right);
  20. }
  21. //后序遍历
  22. public void postOrder(TreeNode root) {
  23. if(root == null) {
  24. return;
  25. }
  26. postOrder(root.left);
  27. postOrder(root.right);
  28. System.out.print(root.val + " ");
  29. }
获取树中节点个数
  1. public int size(TreeNode root) {
  2. if(root == null) {
  3. return 0;
  4. }
  5. return size(root.left) + size(root.right) +1;
  6. }
获取叶子节点的个数
  1. public int getLeafNodeCount(TreeNode root) {
  2. if(root == null) {
  3. return 0;
  4. }
  5. if(root.left == null && root.right == null) {
  6. return 1;
  7. }
  8. return getLeafNodeCount(root.left) + getLeafNodeCount(root.right);
  9. }
获取第K层节点的个数

  1. public int getKLevelNodeCount(TreeNode root,int k) {
  2. if(root == null) {
  3. return 0;
  4. }
  5. if(k == 1) {
  6. return 1;
  7. }
  8. return getKLevelNodeCount(root.left,k-1) +
  9. getKLevelNodeCount(root.right,k-1);
  10. }
获取二叉树的高度
  1. public int getHeight(TreeNode root) {
  2. if(root == null) {
  3. return 0;
  4. }
  5. int leftHigh = getHeight(root.left);
  6. int rightHigh = getHeight(root.right);
  7. return leftHigh > rightHigh ? leftHigh+1 : rightHigh+1;
  8. /*不推荐这种写法,重复计算太多,时间复杂度太大
  9. return getHeight(root.left) > getHeight(root.right) ?
  10. getHeight(root.left)+1:getHeight(root.right)+1;*/
  11. }
检测值为val的元素是否存在
  1. public TreeNode find(TreeNode root, int val) {
  2. if(root == null) {
  3. return null;
  4. }
  5. if(root.val == val) {
  6. return root;
  7. }
  8. //遍历左子树
  9. TreeNode ret = find(root.left,val);
  10. if(ret != null) {
  11. return ret;
  12. }
  13. //遍历右子树
  14. ret = find(root.right,val);
  15. if(ret != null) {
  16. return ret;
  17. }
  18. return null;
  19. }

2.6 二叉树相关OJ题

1. 检查两棵树是否相同

  1. class Solution {
  2. public boolean isSameTree(TreeNode p, TreeNode q) {
  3. //1.判断两树结构不同,一个为空,一个不为空
  4. if(p == null & q != null || p != null && q == null) {
  5. return false;
  6. }
  7. //2.第一步走完,两树要么都为空,要么都不为空
  8. if(p == null && q == null) {
  9. return true;
  10. }
  11. //3.走完第二步,两树都不为空,判断值是否相同
  12. //这里的判断条件一定是 不等于 ,否则将不会进入递归!!!
  13. if(p.val != q.val) {
  14. return false;
  15. }
  16. return isSameTree(p.left,q.left) && isSameTree(p.right,q.right);
  17. }
  18. }
  19. //O(N)

2. 另一棵树的子树

  1. //用到上个题的判断两树是否相同
  2. class Solution {
  3. public boolean isSubtree(TreeNode root, TreeNode subRoot) {
  4. //若root为空,或者递归到了最底层节点的左右空子树都没有和subRoot匹配上,false
  5. if(root == null) {
  6. return false;
  7. }
  8. //使用isSameTree函数判断当前两个树是否相同
  9. if(isSameTree(root,subRoot)) {
  10. return true;
  11. }
  12. //递归调用判断root树的左子树是否与subRoot相同
  13. if(isSubtree(root.left,subRoot)) {
  14. return true;
  15. }
  16. //递归调用判断root树的右子树是否与subRoot相同
  17. if(isSubtree(root.right,subRoot)) {
  18. return true;
  19. }
  20. return false;
  21. }
  22. public boolean isSameTree(TreeNode p, TreeNode q) {
  23. //1.判断两树结构不同,一个为空,一个不为空
  24. if(p == null & q != null || p != null && q == null) {
  25. return false;
  26. }
  27. //2.第一步走完,两树要么都为空,要么都不为空
  28. if(p == null && q == null) {
  29. return true;
  30. }
  31. //3.走完第二步,两树都不为空,判断值是否相同
  32. //这里的判断条件一定是 不等于 ,否则将不会进入递归!!!
  33. if(p.val != q.val) {
  34. return false;
  35. }
  36. return isSameTree(p.left,q.left) && isSameTree(p.right,q.right);
  37. }
  38. }

3. 翻转二叉树

  1. class Solution {
  2. public TreeNode invertTree(TreeNode root) {
  3. if(root == null) {
  4. return null;
  5. }
  6. //减少一些不必要的递归和交换次数
  7. if(root.left == null && root.right == null) {
  8. return root;
  9. }
  10. TreeNode ret = root.left;
  11. root.left = root.right;
  12. root.right = ret;
  13. invertTree(root.left);
  14. invertTree(root.right);
  15. return root;
  16. }
  17. }

4. 二叉树的最大深度

  1. class Solution {
  2. public int maxDepth(TreeNode root) {
  3. if(root == null) {
  4. return 0;
  5. }
  6. int leftHigh = maxDepth(root.left);
  7. int rightHigh = maxDepth(root.right);
  8. return Math.max(leftHigh,rightHigh)+1;
  9. }
  10. }

5. 判断一棵二叉树是否是平衡二叉树

平衡二叉树 是指该树所有节点的左右子树的深度相差不超过 1。

  1. class Solution {
  2. public boolean isBalanced(TreeNode root) {
  3. if(root == null) {
  4. return true;
  5. }
  6. int leftHigh = maxDepth(root.left);
  7. int rightHigh = maxDepth(root.right);
  8. //要判断是否为平衡树,需满足三个条件
  9. //1.当前root的左子树和右子树的高度差 <= 1
  10. //2.root的左子树平衡
  11. //3.root的右子树平衡
  12. return Math.abs(leftHigh - rightHigh) <= 1
  13. && isBalanced(root.left)
  14. && isBalanced(root.right);
  15. }
  16. //求树的深度
  17. public int maxDepth(TreeNode root) {
  18. if(root == null) {
  19. return 0;
  20. }
  21. int leftHigh = maxDepth(root.left);
  22. int rightHigh = maxDepth(root.right);
  23. return leftHigh > rightHigh ? leftHigh+1 : rightHigh+1;
  24. }
  25. }

解析:

上述代码的时间复杂度为O(N^{2}),有大量重复计算,下面进行优化

以 O(N) 实现:

  1. class Solution {
  2. public boolean isBalanced(TreeNode root) {
  3. if(root == null) return true;
  4. //若是返回一个小于1的值,说明该树不平衡
  5. return maxDepth(root) >= 1;
  6. }
  7. //求树的深度
  8. public int maxDepth(TreeNode root) {
  9. if(root == null) {
  10. return 0;
  11. }
  12. //判断左子树深度,当接收到的值为负数时,说明该树不平衡,返回-1,不再继续递归
  13. int leftHigh = maxDepth(root.left);
  14. if(leftHigh < 0) {
  15. return -1;
  16. }
  17. //判断右子树深度
  18. int rightHigh = maxDepth(root.right);
  19. if(rightHigh < 0) {
  20. return -1;
  21. }
  22. //当左子树深度-右子树深度的绝对值,小于等于1,说明该树平衡,返回左右子树深度中的最大值+1
  23. //若差值大于1,说明不是平衡树,返回-1
  24. if(Math.abs(leftHigh - rightHigh) <= 1) {
  25. return Math.max(leftHigh,rightHigh)+1;
  26. }else {
  27. return -1;
  28. }
  29. }
  30. }

6. 对称二叉树

  1. class Solution {
  2. public boolean isSymmetric(TreeNode root) {
  3. if(root == null) return true;
  4. return isSameTree(root.left,root.right) && isSameTree(root.right,root.left);
  5. }
  6. public boolean isSameTree(TreeNode p, TreeNode q) {
  7. //1.判断两树结构不同,一个为空,一个不为空
  8. if(p == null & q != null || p != null && q == null) {
  9. return false;
  10. }
  11. //2.第一步走完,两树要么都为空,要么都不为空
  12. if(p == null && q == null) {
  13. return true;
  14. }
  15. //3.走完第二步,两树都不为空,判断值是否相同
  16. //这里的判断条件一定是 不等于 ,否则将不会进入递归!!!
  17. if(p.val != q.val) {
  18. return false;
  19. }
  20. return isSameTree(p.left,q.right) && isSameTree(p.right,q.left);
  21. }
  22. }

7. 二叉树的构建及遍历

  1. import java.util.Scanner;
  2. class TreeNode {
  3. public char val;
  4. public TreeNode left;
  5. public TreeNode right;
  6. public TreeNode(char val) {
  7. this.val = val;
  8. }
  9. }
  10. public class Main {
  11. public static int i = 0;
  12. public static TreeNode cretateTree(String str) {
  13. TreeNode root = null;
  14. if(str.charAt(i) != '#') {
  15. root = new TreeNode(str.charAt(i));
  16. i++;
  17. root.left = cretateTree(str);
  18. root.right = cretateTree(str);
  19. }else {
  20. i++;
  21. }
  22. return root;
  23. }
  24. public static void inorder(TreeNode root) {
  25. if(root == null) {
  26. return;
  27. }
  28. inorder(root.left);
  29. System.out.print(root.val + " ");
  30. inorder(root.right);
  31. }
  32. public static void main(String[] args) {
  33. Scanner in = new Scanner(System.in);
  34. // 注意 hasNext 和 hasNextLine 的区别
  35. while (in.hasNextLine()) { // 注意 while 处理多个 case
  36. String str = in.nextLine();
  37. TreeNode root = cretateTree(str);
  38. inorder(root);
  39. }
  40. }
  41. }

8. 二叉树的分层遍历

循环实现:

  1. public void levelOrder(TreeNode root) {
  2. Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
  3. if(root == null) {
  4. return;
  5. }
  6. queue.offer(root);//将根节点放入队列
  7. while(!queue.isEmpty()) {//当队列不为空进入循环
  8. TreeNode cur = queue.poll();//cur获取队列队首节点
  9. System.out.print(cur.val + " ");//打印cur存储节点的值
  10. if(cur.left != null) {//当cur存储节点的左子树不为空,将左子树节点添加到队列中
  11. queue.offer(cur.left);
  12. }
  13. if(cur.right != null) {
  14. queue.offer(cur.right);
  15. }
  16. }
  17. System.out.println();
  18. }

二维表实现

用size来计算每层元素个数

  1. class Solution {
  2. public List<List<Integer>> levelOrder(TreeNode root) {
  3. List<List<Integer>> ret = new ArrayList<>();
  4. if(root == null) {
  5. return ret;
  6. }
  7. Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
  8. queue.offer(root);
  9. while(!queue.isEmpty()) {
  10. int size = queue.size();//计算树每层元素个数
  11. List<Integer> list = new ArrayList<>();//生成每层
  12. while(size > 0) {
  13. TreeNode cur = queue.poll();
  14. list.add(cur.val);//将val放入List<Integer>
  15. if(cur.left != null) {
  16. queue.offer(cur.left);
  17. }
  18. if(cur.right != null) {
  19. queue.offer(cur.right);
  20. }
  21. size--;
  22. }
  23. ret.add(list);//将List<Integer>放入List<List<Integer>>
  24. }
  25. return ret;
  26. }
  27. }

层序遍历变种OJ题:二叉树的右视图

9. 判断一棵树是不是完全二叉树

  1. public boolean isCompleteTree(TreeNode root) {
  2. Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
  3. if(root == null) return true;
  4. queue.offer(root);
  5. while (!queue.isEmpty()) {
  6. TreeNode cur = queue.poll();
  7. if(cur == null) {
  8. break;
  9. }
  10. queue.offer(cur.left);
  11. queue.offer(cur.right);
  12. }
  13. while (!queue.isEmpty()) {
  14. TreeNode node = queue.poll();
  15. if(node != null) {
  16. return false;
  17. }
  18. }
  19. return true;
  20. }

10. 二叉树的最近公共祖先

  1. class Solution {
  2. public TreeNode lowestCommonAncestor(TreeNode root, TreeNode p, TreeNode q) {
  3. if(root == null) {
  4. return null;
  5. }
  6. if(root == p || root == q) {
  7. return root;
  8. }
  9. TreeNode leftTree = lowestCommonAncestor(root.left,p,q);
  10. TreeNode rightTree = lowestCommonAncestor(root.right,p,q);
  11. if(leftTree != null && rightTree != null) {
  12. return root;
  13. }else if(leftTree != null) {
  14. return leftTree;
  15. }else {
  16. return rightTree;
  17. }
  18. }
  19. }

另一种思路

  1. class Solution {
  2. public TreeNode lowestCommonAncestor(TreeNode root, TreeNode p, TreeNode q) {
  3. if(root == null) {
  4. return root;
  5. }
  6. //1.把root节点到指定节点之间的所有节点入栈
  7. Stack<TreeNode> stackP = new Stack<>();
  8. pushElement(root,p,stackP);
  9. Stack<TreeNode> stackQ = new Stack<>();
  10. pushElement(root,q,stackQ);
  11. //2.使两栈中元素个数相等
  12. int sizeP = stackP.size();
  13. int sizeQ = stackQ.size();
  14. if(sizeP > sizeQ) {
  15. int size = sizeP - sizeQ;
  16. while(size != 0) {
  17. stackP.pop();
  18. size--;
  19. }
  20. }else {
  21. int size = sizeQ - sizeP;
  22. while(size != 0) {
  23. stackQ.pop();
  24. size--;
  25. }
  26. }
  27. //3.让两栈中元素同时出栈对比,若相同即为公共祖先
  28. while(!stackP.empty() && !stackQ.empty()) {
  29. if(stackP.peek() == stackQ.peek()) {
  30. return stackP.peek();
  31. }else {
  32. stackP.pop();
  33. stackQ.pop();
  34. }
  35. }
  36. return null;
  37. }
  38. //把root节点到指定节点之间的所有节点入栈
  39. public boolean pushElement(TreeNode root, TreeNode node, Stack<TreeNode> stack) {
  40. if(root == null) {
  41. return false;
  42. }
  43. stack.push(root);
  44. if(root == node) {
  45. return true;
  46. }
  47. boolean flg = pushElement(root.left,node,stack);
  48. if(flg) {
  49. return true;
  50. }
  51. boolean flg2 = pushElement(root.right,node,stack);
  52. if(flg2) {
  53. return true;
  54. }
  55. stack.pop();
  56. return false;
  57. }
  58. }

11. 二叉树前序非递归遍历实现

  1. public void perOrderNonRecursive(TreeNode root) {
  2. Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
  3. TreeNode cur = root;
  4. while (cur != null || !stack.isEmpty()) {
  5. while (cur != null) {
  6. stack.push(cur);
  7. System.out.print(cur.val + " ");
  8. cur = cur.left;
  9. }
  10. TreeNode top = stack.pop();
  11. cur = top.right;
  12. }
  13. }

12. 二叉树中序非递归遍历实现

  1. public void inOrderNonRecursive(TreeNode root) {
  2. Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
  3. TreeNode cur = root;
  4. while (cur != null || !stack.isEmpty()) {
  5. while (cur != null) {
  6. stack.push(cur);
  7. cur = cur.left;
  8. }
  9. TreeNode top = stack.pop();
  10. System.out.print(top.val + " ");
  11. cur = top.right;
  12. }
  13. }

13. 二叉树后序非递归遍历实现

  1. public void postOrderNonRecursive(TreeNode root) {
  2. Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
  3. TreeNode cur = root;
  4. TreeNode prev = null;
  5. while(cur != null || !stack.isEmpty()) {
  6. while(cur != null) {
  7. stack.push(cur);
  8. cur = cur.left;
  9. }
  10. TreeNode top = stack.peek();
  11. if(top.right == null || top.right == prev) {
  12. //打印当前top,并弹出
  13. stack.pop();
  14. System.out.print(top.val + " ");
  15. prev = top;
  16. }else {
  17. cur = top.right;
  18. }
  19. }
  20. }

14. 根据一棵树的前序遍历与中序遍历构造二叉树

  1. class Solution {
  2. public int preIndex;
  3. public TreeNode buildTree(int[] preorder, int[] inorder) {
  4. return bulidTreeChilder(preorder,inorder,0,inorder.length-1);
  5. }
  6. private TreeNode bulidTreeChilder(int[] preorder,int[] inorder,int inBegin,int inEnd) {
  7. if(inBegin > inEnd) {
  8. return null;
  9. }
  10. TreeNode root = new TreeNode(preorder[preIndex]);
  11. int rootIndex = findRootIndex(inorder,inBegin,inEnd,preorder[preIndex]);
  12. preIndex++;
  13. root.left = bulidTreeChilder(preorder,inorder,inBegin,rootIndex-1);
  14. root.right = bulidTreeChilder(preorder,inorder,rootIndex+1,inEnd);
  15. return root;
  16. }
  17. private int findRootIndex(int[] inorder,int inBegin,int inEnd,int key) {
  18. for(int i = inBegin;i <= inEnd;i++) {
  19. if(inorder[i] == key) {
  20. return i;
  21. }
  22. }
  23. return -1;
  24. }
  25. }

15. 根据一棵树的中序遍历与后序遍历构造二叉树

  1. class Solution {
  2. public int postIndex = 0;
  3. public TreeNode buildTree(int[] inorder, int[] postorder) {
  4. postIndex = postorder.length-1;
  5. return buildTreeChild(inorder,postorder,0,inorder.length-1);
  6. }
  7. private TreeNode buildTreeChild(int[] inorder,int[] postorder,int inBegin,int inEnd) {
  8. if(inBegin > inEnd) {
  9. return null;
  10. }
  11. TreeNode root = new TreeNode(postorder[postIndex]);
  12. int rootIndex = findRootIndex(inorder,inBegin,inEnd,postorder[postIndex]);
  13. postIndex--;
  14. root.right = buildTreeChild(inorder,postorder,rootIndex+1,inEnd);
  15. root.left = buildTreeChild(inorder,postorder,inBegin,rootIndex-1);
  16. return root;
  17. }
  18. private int findRootIndex(int[] inorder,int inBegin,int inEnd,int key) {
  19. for(int i = inBegin; i <= inEnd;i++) {
  20. if(inorder[i] == key) {
  21. return i;
  22. }
  23. }
  24. return -1;
  25. }
  26. }

16. 二叉树创建字符串

  1. class Solution {
  2. public String tree2str(TreeNode root) {
  3. StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
  4. tree2strChild(root,stringBuilder);
  5. return stringBuilder.toString();
  6. }
  7. private void tree2strChild(TreeNode root,StringBuilder stringBuilder) {
  8. if(root == null) return;
  9. stringBuilder.append(root.val);
  10. if(root.left != null) {
  11. stringBuilder.append("(");
  12. tree2strChild(root.left,stringBuilder);
  13. stringBuilder.append(")");
  14. }else {
  15. //左边为空,右边也为空
  16. if(root.right == null) {
  17. return;
  18. }else {
  19. stringBuilder.append("()");
  20. }
  21. }
  22. //处理root右子树的情况
  23. if(root.right == null) {
  24. return;
  25. }else {
  26. stringBuilder.append("(");
  27. tree2strChild(root.right,stringBuilder);
  28. stringBuilder.append(")");
  29. }
  30. }
  31. }
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