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代码随想录刷题day52|(二叉树篇)106.从中序与后序遍历序列构造二叉树

目录

一、二叉树理论知识

二、构造二叉树思路

2.1 构造二叉树流程(给定中序+后序

2.2 整体步骤

2.3 递归思路

2.4 给定前序和后序

三、相关算法题目

四、易错点


一、二叉树理论知识

详见:代码随想录刷题day34|(二叉树篇)二叉树的递归遍历-CSDN博客

二、构造二叉树思路

2.1 构造二叉树流程(给定中序+后序

给定中序和后序的节点值构造唯一二叉树:

中序:左中右:9 3 15 20 7

后序:左右中:9 15 7 20 3

由后序可知:最后一个结点 3 一定为根节点                               9 15 7 20 3

由中序可知:左子树为 9 右子树为 15 20 7                                9 3 15 20 7

由后序可知:左子树的根节点为 9 (也只有唯一一个结点 9 )右子树的根节点为 20 

由中序可知:右子树的左节点为 15   右节点为 7

2.2 整体步骤

1.如果后序数组为空,则说明遍历结束;

2.后序数组最后一个元素为(根)结点元素;

3.在中序数组中寻找对应结点元素,作为切割点,分割左右子树;

4.切割中序数组,切成左右区间;

5.切割后序数组:根据中序数组中的左右区间,再去切割后序数组中的左右区间;

6.然后递归处理切割后的左区间和右区间;

2.3 递归思路

1.递归函数返回值和参数

返回构造好的根节点,参数:中序数组和后序数组;

2.终止条件

后序数组为空,返回为空,假设后序数组长度=中序数组长度,不考虑其他异常情况;

3.单层递归逻辑

处理特殊情况:如果后序数组长度为1,则说明这棵树只有一个结点,即为根节点又为叶子节点;

首先获取后序数组中最后一个结点的值val;

遍历中序数组,找到val所在的下标位置index;

根据index切割中序数组,得到左中序数组、右中序数组;

根据左中序数组的大小和右中序数组的大小来切割后序数组,得到左后序数组、右后序数组;

根据左中序和左后序递归处理左子树,右中序和右后序递归处理结点的右子树;

切数组的时候 注意区间的定义,左闭右开,左闭右闭

一定先切中序,分开左右,再去切后序,否则后序无法分开左右;

一定打日志 来找问题? debug?就是把每一步划分的数组打印出来看 printf

2.4 给定前序和后序

不可以

因为只能找出根节点,但是分不开左右区间,构造二叉树一定要有中序遍历的数组;

三、相关算法题目

106.从中序与后序遍历序列构造二叉树

class Solution {
    public TreeNode buildTree(int[] inorder, int[] postorder) {
        return backtracking(inorder,postorder);
    }
    private TreeNode backtracking(int[] inorder, int[] postorder){
        if(postorder.length == 0 || inorder.length == 0){
            return null;
        }
        TreeNode root = new TreeNode();
        root.val = postorder[postorder.length - 1];
        if(postorder.length == 1){
            return root;
        }
        int index = 0;
        for(int i = 0;i < inorder.length;i++){
            if(inorder[i] == postorder[postorder.length - 1]){
                index = i;
                break;
            }
        }
        //切割中序数组 得到左中序数组
        int[] leftInorder = Arrays.copyOfRange(inorder,0,index);
        //得到右中序数组
        int[] rightInorder = Arrays.copyOfRange(inorder,index + 1,inorder.length);
        //切割后序数组 得到左后序数组
        int[] leftPostorder = Arrays.copyOfRange(postorder,0,leftInorder.length);
        //得到右后序数组
        int[] rightPostorder = Arrays.copyOfRange(postorder,leftInorder.length,postorder.length - 1);
        //递归处理左子树 根据左中序和左后序
        root.left = backtracking(leftInorder,leftPostorder);
        //递归处理右子树 根据右中序和右后序
        root.right = backtracking(rightInorder,rightPostorder);
        return root;
    }
}

四、易错点

1.判断后序数组和中序数组长度是否为0,要放在递归函数中,否则当左子树为空时,递归到下一层,即根结点的左子树时,后序数组已为空,长度为0,但此时不进行长度为0的校验,那么通过 后序数组的长度-1 来获取根节点的值 就会报错:

ArrayIndexOutOfBoundsException: Index -1 out of bounds for length 0

2.获取左中序、右中序、左后序、右后序数组时,起始索引和终止索引要注意,起始索引包括,中止索引不包括,右后序中,终止索引要考虑去掉后序数组中的最后一个结点(根节点),即 postorder.length - 1;

3.优化建议:

  • 可以用 HashMap 预处理 inorder 的值到索引的映射,避免每次递归都遍历查找 index

  • 可以用索引范围代替数组拷贝,减少空间开销(传递 inorder 和 postorder 的起始和结束索引,而不是拷贝数组)。

待续。。。。


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