二叉树的还原
由二叉树的先序序列和中序序列,或由其后序序列和中序序列均能唯一地确定一棵二叉树。
根据定义,二叉树的先序遍历是先访问根结点,其次再按先序遍历方式遍历根结点的左子树,最后按先序遍历方式遍历根结点的右子树。这就是说,在先序序列中,第一个结点一定是二叉树的根结点。另一方面,中序遍历是先遍历左子树,然后访问根结点,最后再遍历右子树。这样,根结点在中序序列中必然将中序序列分割成两个子序列,前一个子序列是根结点的左子树的中序序列,而后一个子序列是根结点的右子树的中序序列。根据这两个子序列,在先序序列中找到对应的左子序列和右子序列。在先序序列中,左子序列的第一个结点是左子树的根结点,右子序列的第一个结点是右子树的根结点。这样,就确定了二叉树的三个结点。同时,左子树和右子树的根结点又可以分别把左子序列和右子序列划分成两个子序列,如此递归下去,当取尽先序序列中的结点时,便可以得到一棵二叉树。
同理,由二叉树的后序序列和中序序列也可唯一地确定一棵二叉树。
因为,依据后序遍历和中序遍历的定义,后序序列的最后一个结点,就如同先序序列的第一个结点一样,可将中序序列分成两个子序列,分别为这个结点左子树的中序序列和右子树的中序序列,再拿出后序序列的倒数第二个结点,并继续分割中序序列,如此递归下去,当倒着取尽后序序列中的结点时,便可以得到一棵二叉树。
但是,由一棵二叉树的先序序列和后序序列不能唯一确定一棵二叉树,因为无法确定左右子树两部分。
所以我们可以总结出以下几点:
(1)由先序遍历(NLR)特征,在先序序列中,第一个结点一定是二叉树的根结点。
(2)由后序遍历(LNR)特征,根结点必在后序序列尾部。
(3)由中序遍历(LRN)特征,根结点必在其中间,而且其左部必全部是左子树子孙,其右部必全部是右子树子孙。