【LeetCode】升级打怪之路 Day 16:二叉树题型 —— 二叉树的构造

2024-03-09 01:36

本文主要是介绍【LeetCode】升级打怪之路 Day 16:二叉树题型 —— 二叉树的构造,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

今日题目:

  • 654. 最大二叉树
  • 105. 从前序与中序遍历序列构造二叉树
  • 106. 从中序与后序遍历序列构造二叉树
  • 889. 根据前序和后序遍历构造二叉树

目录

      • LC 654. 最大二叉树 【easy】
    • Problem:根据遍历序列来还原二叉树 【classic】 ⭐⭐⭐⭐⭐
      • LC 105. 从前序与中序遍历序列构造二叉树
      • LC 106. 从中序与后序遍历序列构造二叉树
      • LC 889. 根据前序和后序遍历构造二叉树 【稍有难度】

今天主要练习了二叉树的构建的相关题目,典型的是从前序、中序、后序遍历的结果中的两个来还原一颗二叉树,这类题目的技巧类似,同时也是高频考题,需要重点掌握。

二叉树的构造问题一般都是使用「分解问题」的思路:构造整棵树 = 根节点 + 构造左子树 + 构造右子树

LC 654. 最大二叉树 【easy】

654. 最大二叉树

这个题目难度不大,但这个题经典地体现了使用递归的方法来构建一个二叉树

Problem:根据遍历序列来还原二叉树 【classic】 ⭐⭐⭐⭐⭐

这类题目给出前序、中序、后序遍历的序列中的两个,要求来还原二叉树。

要使用分解问题的思路,着眼于如何构造一个二叉节点,然后递归地构建其左右子树。整体思路大致都是

  1. 先从一个序列中确定出根节点的值,创建一个根节点
  2. 利用根节点的值,将两个序列切割成两部分,然后递归构建左右子树

具体在实现上,让我们从例题中具体学习。

LC 105. 从前序与中序遍历序列构造二叉树

105. 从前序与中序遍历序列构造二叉树

这个题目给出了前序遍历和中序遍历的结果,让我们还原二叉树。

这类题目首先画出一张图,便于我们确定切割的界限:

前序和中序

画了这张图后,我们就可以知道:

  • preorder 的首元素就是 root
  • 利用 root 可以将 inorder 切分出左子树和右子树,从而得知左子树的大小 leftSize
  • 利用 leftSize,就可以将 preorder 也切分成左子树和右子树
  • 将切分后的用于递归构建

代码示例:

代码示例
这里有几个关键点:

  • build 函数是主要逻辑所在,其参数包括了两个遍历序列及其范围,便于通过界定范围来递归构建左右子树
  • 先确定 root value,构建出 root,然后切分遍历序列并递归构建(计算出左子树大小 leftSize 对于界定切分范围很有用
  • 千万别把递归构建时的范围弄错了。有个验证的小技巧:root.left 的 build 中的范围、root、root.right 的 build 的范围,这三者应该能够形成一个连续的区间。这个技巧对于检查以及防止多一个少一个这种失误很有用

LC 106. 从中序与后序遍历序列构造二叉树

106. 从中序与后序遍历序列构造二叉树

学会了上一个题目后,这个题的套路一样,所以难度就不大了。代码上也和上一题差不多:

在这里插入图片描述
可以看到。套路基本一模一样。

LC 889. 根据前序和后序遍历构造二叉树 【稍有难度】

889. 根据前序和后序遍历构造二叉树

这个题目和前面有点变化了,前面两个题目给的序列可以唯一确定出一个二叉树,但这个题给的前序和后序无法唯一确定一个二叉树,原因就在于尽管我们可以确定出 root value,但无法通过 root valule 来进一步切分出序列中的左子树部分和右子树部分。

这个题目解题的诀窍在于:我们可以假定一个可以是 left node 的元素作为左子树,并利用它来切分序列。例如下面这个示例:

示例图片
我们可以确定 3 是 root value,然后我们假定 preorder 中 root 的下一个元素 9 就是 left node,尽管它也可能是属于右子树。这种不确定也导致了给定的两个序列无法唯一确定一个二叉树。但幸运的是,我们只需要找到合法的一种可能就行,所以我们可以做出这种假设。

通过这种假设,我们就可以还原一棵二叉树了。这样,代码思路也就和前面两个题目一样了。代码如下:

105 题
可以看出,代码架构与之前的几乎一模一样。

这篇关于【LeetCode】升级打怪之路 Day 16:二叉树题型 —— 二叉树的构造的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



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