PAT1020 Tree Traversals (25 分)(二叉树的遍历,后序中序转层序)

题目

1020 Tree Traversals (25 分)
Suppose that all the keys in a binary tree are distinct positive integers. Given the postorder and inorder traversal sequences, you are supposed to output the level order traversal sequence of the corresponding binary tree.

Input Specification:
Each input file contains one test case. For each case, the first line gives a positive integer N (≤30), the total number of nodes in the binary tree. The second line gives the postorder sequence and the third line gives the inorder sequence. All the numbers in a line are separated by a space.

Output Specification:
For each test case, print in one line the level order traversal sequence of the corresponding binary tree. All the numbers in a line must be separated by exactly one space, and there must be no extra space at the end of the line.

Sample Input:
7
2 3 1 5 7 6 4
1 2 3 4 5 6 7

Sample Output:
4 1 6 3 5 7 2

分析题目

日常查单词环节:postorder and inorder traversal sequences 后序和中序遍历序列
level order traversal sequence 层序遍历序列
根据题意,这是一个已知后序和先序遍历序列求层序遍历序列的题目

先去学习了一下柳神的关于已知后序与中序输出前序

后序中序输出前序

代码

首先说明几个变量
root 根结点的位置(后序) i 根节点的位置(中序)
b 树开始遍历的位置(中序) e 树结束遍历的位置(中序)

后序为左右根,中序为左根右
后序序列中最后一个肯定是树的根结点,从最后一个开始,将中序分成两拨。
左子树遍历的起始点为b, 结束点为i-1,根节点为root-1-(e-i)
右子树遍历的起始点为i+1,结束点为e,根节点为root-1

#include <iostream>
using namespace std;
int post[] = {3, 4, 2, 6, 5, 1};//后序序列
int in[] = {3, 2, 4, 1, 6, 5};//中序序列

void pre(int b, int e, int root)
{
    if(b > e)
        return;
    int i = b;
    while(i< e && post[root] != in[i]) i++;
    cout << post[root] << " " << i << " " << e << endl;
    pre(b, i-1, root-1-(e-i));
    cout << "i: " << i << " b: " << b << " e: " << e << " root:" << root << endl;
    pre(i+1, e, root-1);
}

int main()
{
    pre(0, 5, 5);
    return 0;
}

好了学习完成,我们来看这道题,这题是一个已知后序和中序遍历序列求层序遍历序列的题目,思路是一样的。

后序为左右根,中序为左根右
后序序列中最后一个肯定是树的根结点,从最后一个开始,将中序分成两拨。
左子树遍历的起始点为b, 结束点为i-1,根节点为root-1-(e-i)
右子树遍历的起始点为i+1,结束点为e,根节点为root-1

为了输出层序,则另设一个变量index跟踪其层数

代码

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
vector<int> post, in, level(100000, -1);
void pre(int root, int b, int e, int index)
{
    int i = b;
    if(b > e)
        return;
    while(i < e && post[root]!= in[i]) i++;
    level[index] = post[root];
    pre(root-1-(e-i), b, i-1, index*2+1);
    pre(root-1, i+1, e, index*2+2);
}


int main()
{
    int N;
    int cnt = 0;
    cin >> N;
    post.resize(N);
    in.resize(N);
    for(int i = 0; i<N; i++) cin >> post[i];
    for(int i = 0; i<N; i++) cin >> in[i];
    pre(N-1, 0, N-1, 0);
    for(int i = 0; i<level.size(); i++)
    {
        if(level[i] != -1)
        {
            if(cnt!= 0)
                cout << " ";
            cout << level[i];
            cnt++;
        }
        if(cnt == N)
            break;
    }
    return 0;
}

总结:

柳神太强了,但有个点没弄懂,就是如果用index去记录结点在树中的位置,题目给的边界条件为N<=30,按理说,最大应是2^30,这个数远大于代码里的100000,但还是能够AC了,这个地方没太懂。
这题典型的已知树的其中两个序列,求第三个序列
通过柳神代码里还学会了vector中resize的用法,和初始化一个固定长并填入初始值的方法,这样使得代码看起来更加简洁高效。
每日吹柳神

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