《編程之美》讀書筆記19: 3.9 重建二叉樹
對根節點a以及先序遍歷次序P和中序遍歷次序I,查找a在I中的位置,將I分為兩部分,左邊部分的元素都在a的左子樹上,右邊的元素都在a的右子樹上,因而可以確定a的左子樹節點數和a的右子樹節點數,再結合P,可以確定a的左孩子和右孩子,以及各個孩子的先序和中序遍歷次序。
由于已經知道節點數,可以事先分配好內存,可以按先序遍歷次序連續存放節點。

rebuild_tree_1


struct Node
{
Node* left;
Node* right;
char data;
};

void rebuild(char preorder[], char inorder[], Node result[], size_t size)


{
result->data = *preorder;
result->left=NULL;
result->right=NULL;
char *p = inorder;
size_t left_size=0;
while (left_size<size && *p++!=*preorder) ++left_size;
assert (left_size<size);
size_t right_size = size-1-left_size;

if (left_size)
{
result->left=result+1;
rebuild(preorder+1, inorder, result+1, left_size);
}

if (right_size)
{
result->right=result+left_size+1;
rebuild(preorder+left_size+1, inorder+left_size+1,
result+left_size+1, right_size);
}
}

上面的代碼,棧深度是O(n),有可能出現棧溢出,可以修改代碼,減少一次遞歸調用,實現棧深度為O(lg n)。

rebuild_tree_2

void rebuild2(char preorder[], char inorder[], Node result[], size_t size)


{

while (1)
{
result->data = *preorder;
result->left=NULL;
result->right=NULL;
char *p = inorder;
size_t left_size=0;
while (left_size<size && *p++!=*preorder) ++left_size;
assert (left_size<size);
size_t right_size = size-1-left_size;
if (left_size==0 && right_size==0) break;

if (left_size<right_size)
{

if (left_size)
{
result->left=result+1;
rebuild2(preorder+1, inorder, result+1, left_size);
}
result->right=result+left_size+1;
preorder += left_size+1;
inorder += left_size+1;
result += left_size+1;
size = right_size;

} else
{

if (right_size)
{
result->right=result+left_size+1;
rebuild2(preorder+left_size+1, inorder+left_size+1,
result+left_size+1, right_size);
}

if (left_size)
{
result->left=result+1;
++preorder;
++result;
size = left_size;
}
}
}
}


書上的代碼(P246):


NODE* pTemp = new NODE;
pTemp -> chValue = *pPreOrder;
pTemp -> pLeft = NULL;
pTemp -> pRight = NULL;
// 如果節點為空,把當前節點復制到根節點
if(*pRoot == NULL)

{
*pRoot = pTemp;
}
可能引起內存泄漏(當*pRoot!=NULL,新申請的內存沒釋放),注釋也不對(不是復制節點,而是更改指針指向新建的節點)。另外,頻繁的new,極有可能會產生內存碎片。當節點很小時,內存浪費很嚴重(每new一次都要額外分配空間儲存相關信息)。