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C++二叉搜索树BSTree使用详解

开发者 https://www.devze.com 2023-03-09 10:49 出处:网络 作者: 平凡的人1
目录一、概念二、基础操作1.查找find2.插入Insert3.中序遍历InOrder4.删除erase三、递归写法1.递归查找2.递归插入3.递归删除四、应用五、题目练习一、概念
目录
  • 一、概念
  • 二、基础操作
    • 1.查找find
    • 2.插入Insert
    • 3.中序遍历InOrder
    • 4.删除erase
  • 三、递归写法
    • 1.递归查找
    • 2.递归插入
    • 3.递归删除
  • 四、应用
    • 五、题目练习

      一、概念

      二叉搜索树又称二叉排序树,它或者是一棵空树,或者是具有以下性质的二叉树:

      若它的左子树不为空,则左子树上所有节点的值都小于根节点的值

      若它的右子树不为空,则右子树上所有节点的值都大于根节点的值

      左<根<右

      它的左右子树也分别为二叉搜索树

      之所以又叫二叉排序树,www.devze.com是因为二叉搜索树中序遍历的结果是有序的

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      二、基础操作

      1.查找find

      基于二叉搜索树的特点,查找一个数并不难,若根节点不为空的情况下:

      若根节点key==查找key,直接返回true

      若根节点key>查找key,那得找到更小的,则往左子树查找

      若根节点key<查找key,那得找到更大的,则往右子树查找

      最多查找高度次,走到空为止,如果还没找到,则说明这个值不存在,返回false

      	bool find(const K& key)
      	{
      		Node* cur = _root;
      		while (cur)
      		{
      			if (cur->_key < key)
      			{
      				cur = cur->_right;
      			}
      			else if (cur->_key > key)
      			{
      				cur = cur->_left;
      			}
      			else
      			{
      				return true;
      			}
      		}
      		return false;
      	}
      

      2.插入Insert

      1.树为空,则直接插入,新增节点,直接插入root指针即可

      2.树不为空,按二叉搜索树性质查找插入位置,插入新节点。

      (注意:不能插入重复的元素,并且每次插入都是要定位到空节点的位置;我们先定义一个 cur从root开始,比较元素的大小:若插入的元素比当前位置元素小就往左走,比当前位置元素大就往右走,直到为空,相等就不能插入了;同时定义一个parent去记录当前 cur的前一个位置,最后判断cur是parent的左子树还是右子树即可)

      	bool Insert(const K& key)
      	{
      		if (_root == nullptr)
      		{
      			_root = new Node(key);
      			return true;
      		}
      		Node* parent = nullptr;
      		Node* cur = _root;
      		while (cur)
      		{
      			if (cur->_key < key)
      			{
      				parent = cur;
      				cur = cur->_right;
      			}
      			else if (cur->_key > key)
      			{
      				parent = cur;
      				cur = cur->_left;
      			}
      			else
      			{
      				return false;
      			}
      		}
      		cur = new Node(key);
      		if (parent->_key < key)
      		{
      			parent->_right = cur;
      		}
      		else
      		{
      			parent->_left = cur;
      		}
      		return true;
      	}
      

      3.中序遍历InOrder

      递归走起,同时由于_root是私有的,外部不能访问,我们可以在类内给中序提供一个方法即可,就不需要传参了

      void InOrder()
      	{
      		_InOrder(_root);
      		cout << endl;
      	}
      pr编程客栈ivate:
      	void _InOrder(Node* root)
      	{
      		if (root == nullptr)
      		{
      			return;
      		}
      		_InOrder(root->_left);
      		cout << root->_key << " ";
      		_InOrder(root->_right);
      	}
      	Node* _root = nullptr;
      

      4.删除erase

      删除的情况比较多:

      • 左右都为空:叶子结点,直接置空并链接到空指针
      • 左为空或右为空:进行托孤:只有一个子节点,删除自己本身,并链接子节点和父节点(注意:如果父亲是空,也就是要删除根结点,此时根节点没有父亲,单独判断一下)
      • 左右都不为空:找出替换节点:右子树最小节点**、**左子树最大节点。替换节点可以作为交换和删除进行交换,交换后删除交换节点、交换节点要么没有孩子,要么只有一个孩子可以直接删除

      但是左右都为空可以纳入到左为空或右为空的情况

      C++二叉搜索树BSTree使用详解

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      注意:

      C++二叉搜索树BSTree使用详解

      代码实现:

      bool Erase(const K& key)
      	{
      		Node* parent = nullptr;
      		Node* cur = _root;
      		while (cur)
      		{
      			if (cur->_key < key)
      			{
      				parent = cur;
      				cur = cur->_right;
      			}
      			else if (cur->_key > key)
      			{
      				parent = cur;
      				cur = cur->_left;
      			}
      			else
      			{
      				//左为空
      				if (cur->_left == nullptr)
      				{
      					//删除根结点
      					//if(parent==nullptr)
      					if (cur == _root)
      					{
      						_root = cur->_right;
      					}
      					else
      					{
      						if (parent->_left == cur)
      						{
      							parent->_left = cur->_right;
      						}
      						else
      						{
      							parent->_right = cur->_right;
      						}
      					}
      					delete cur;
      				}
      				//右为空
      				else if (cur->_right == nullptr)
      				{
      					if (cur == _root)
      					{
      						_root = cur->_left;
      					}
      					else
      					{
      						if (parent->_left == cur)
      						{
      							parent->_left = cur->_left;
      						}
      						else
      						{
      							parent->_right = cur->_left;
      						}
      					}
      					delete cur;
      				}
      				//左右都不为空,找替换节点
      				else
      				{
      					//不能初始化为nullptr
      					Node* parent = cur;
      					//右子树最小节点
      					Node* minRight = cur->_right;
      					while (minRight->_left)
      					{
      						parent = minRight;
      						minRight = minRight->_left;
      					}
      					cur->_key = minRight->_key;
      					//判断minRight是父亲的左还是右
      					if (minRight == parent->_left)
      					{
      						parent->_left = minRight->_right;
      					}
      					else
      					{
      						parent->_right = minRight->_right;
      					}
      					delete minRight;
      				}
      				return true;
      			}
      		}
      		return false;
      	}
      

      三、递归写法

      1.递归查找

      这个比较简单:苏醒把,递归时刻

      bool _FindR(Node* root, const K& key)
      	{
      		if (root == nullptr) return false;
      		else if (root->_key < key) return _FindR(root->_right, key);
      		else if (root->_key > key) return _FindR(root->_left, key);
      		else return true;
      	}
      

      2.递归插入

      最大的问题是插入之后跟父亲进行链接,如果直接给root是不可以的,因为root是栈帧里面的参数,只是局部变量:加上引用

      bool _InsertR(Node*& root, const K& key)
      	{
      		if (root == nullptr)
      		{
      			root = new Node(key);
      			return true;
      		}
      		else if (root->_key < key) 
      			return _InsertR(root->_right, key);
      		else if (root->_key > key) 
      			return _InsertR(root->_left, key);
      		else 
      			return false;
      	}
      

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      3.递归删除

      递归删除怎么找到父节点?root = root->_left/ root = root->_right;

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      bool _EraseR(Node*& root, const K& key)
      	{
      		if (root == nullptr)
      		{
      			return false;
      		}
      		if (root->_key < key)
      		{
      			return _EraseR(root->_right, key);
      		}
      		else if (root->_key > key)
      		{
      			return _EraseR(root->_left, key);
      		}
      		else
      		{
      			Node* del = root;
      			if (root->_right == nullptr)
      			{
      				root = root->_left;
      			}
      			else if (root->_left == nullptr)
      			{
      				root = root->_right;
      			}
      			else
      			{
      				Node* minRight = root->_right;
      				while (minRight->_left)
      				{
      					minRight = minRight->_left;
      				}
      				swap(root->_key, minRight->_key);
      				return _EraseR(root->_right, key);
      			}
      			delete del;
      			return true;
      		}
      	}
      

      四、应用

      最优情况下,二叉搜索树为完全二叉树,其平均比较次数为:log2N

      最差情况下,二叉搜索树退化为单支树,其平均比较次数为: N/2

      C++二叉搜索树BSTree使用详解

      1.K模型:K模型即只有key作为关键码,结构中只需要存储Key即可,关键码即为需要搜索到的值,判断关键字是否存在。

      比如:给一个单词word,判断该单词是否拼写正确,具体方式如下:

      以单词集合中的每个单词作为key,构建一棵二叉搜索树,在二叉搜索树中检索该单词是否存在,存在则拼写正确,不存在则拼写错误。

      2.KV模型:每一个关键码key,都有与之对应的值Value,即**<Key, Value>**的键值对。

      比如英汉词典就是英文与中文的对应关系,通过英文可以快速找到与其对应的中文,英文单词与其对应的中文<word, chinese>就构成一种键值对;再比如统计单词次数,统计成功后,给定单词就可快速找到其出现的次数,单词与其出现次数就是**<word, count>**就构成一种键值对。

      namespace KV
      {
      	template <class K,class V>
      	struct BSTreeNode
      	{
      		BSTreeNode<K,V>* _left;
      		BSTreeNode<K,V>* _right;
      		K _key;
      		V _value;
      		BSTreeNode(const K& key,const V&value)
      			:_key(key),
      			_value(value),
      			_left(nullptr),
      			_right(nullptr)
      		{}
      	};
      	template <class K,class V>
      	class BSTree
      	{
              typedef BSTreeNode<K, V> Node;
      	public:
      		bool Insert(const K& key, const V& value)
      		Node* find(const K& key)
      		void InOrder()
      	private:
      		Node* _root = nullptr;
      	};
      }
      void TestBSTree()
      {
      	//key/Value的搜索模型;通过key查找或修改Value
      	KV::BSTree<string, string> dict;
      	dict.Insert("sort", "排序");
      	dict.Insert("string", "字符串");
      	dict.Insert("left", "左");
      	dict.Insert("right", "右");
      	string str;
      	while (cin >> str)
      	{
      		KV::BSTreeNode<string, string>* ret = dict.find(str);
      		if (ret)
      		{
      			cout << ret->_value << endl;
      		}
      		else
      		{
      			cout << "找不到" << endl;
      		}
      	}
      }
      

      源代码:

      BSTree.h

      #include <IOStream>
      using namespace std;
      namespace K
      {
      	template <class K>
      	struct BSTreeNode
      	{
      		BSTreeNode<K>* _left;
      		BSTreeNode<K>* _right;
      		K _key;
      		BSTreeNode(const K& key)
      			:_key(key),
      			_left(nullptr),
      			_right(nullptr)
      		{}
      	};
      	template <class K>
      	class BSTree
      	{
      		typedef BSTreeNode<K> Node;
      	public:
      		BSTree()
      			:_root(nullptr)
      		{}
      		BSTree(const BSTree<K>& t)
      		{
      			_root = Copy(t._root);
      		}
      		BSTree<K>& operator = (BSTree<K> t)
      		{
      			swap(_root, t._root);
      			return *this;
      		}
      		~BSTree()
      		{
      			Destroy(_root);
      			_root = nullptr;
      		}
      		bool Insert(const K& key)
      		{
      			if (_root == nullptr)
      			{
      				_root = new Node(key);
      				return true;
      			}
      			Node* parent = nullptr;
      			Node* cur = _root;
      			while (cur)
      			{
      				if (cur->_key < key)
      				{
      					parent = cur;
      					cur = cur->_right;
      				}
      				else if (cur->_key > key)
      				{
      					parent = cur;
      					cur = cur->_left;
      				}
      				else
      				{
      					return false;
      				}
      			}
      			cur = new Node(key);
      			if (parent->_key < key)
      			{
      				parent->_right = cur;
      			}
      			else
      			{
      				parent->_left = cur;
      			}
      			return编程 true;
      		}
      		bool find(const K& key)
      		{
      			Node* cur = _root;
      			while (cur)
      			{
      				if (cur->_key < key)
      				{
      					cur = cur->_right;
      				}
      				else if (cur->_key > key)
      				{
      					cur = cur->_left;
      				}
      				else
      				{
      					return true;
      				}
      			}
      			return false;
      		}
      		bool Erase(const K& key)
      		{
      			Node* parent = nullptr;
      			Node* cur = _root;
      			while (cur)
      			{
      				if (cur->_key < key)
      				{
      					parent = cur;
      					cur = cur->_right;
      				}
      				else if (cur->_key > key)
      				{
      					parent = cur;
      					cur = cur->_left;
      				}
      				else
      				{
      					//左为空
      					if (cur->_left == nullptr)
      					{
      						//删除根结点
      						//if(parent==nullptr)
      						if (cur == _root)
      						{
      							_root = cur->_right;
      						}
      						else
      						{
      							if (parent->_left == cur)
      							{
      								parent->_left = cur->_right;
      							}
      							else
      							{
      								parent->_right = cur->_right;
      							}
      						}
      						delete cur;
      					}
      					//右为空
      					else if (cur->_right == nullptr)
      					{
      						if (cur == _root)
      						{
      							_root = cur->_left;
      						}
      						else
      						{
      							if (parent->_left == cur)
      							{
      								parent->_left = cur->_left;
      							}
      							else
      							{
      								parent->_right = cur->_left;
      							}
      						}
      						delete cur;
      					}
      					//左右都不为空,找替换节点
      					else
      					{
      						//不能初始化为nullptr
      						Node* parent = cur;
      						//右子树最小节点
      						Node* minRight = cur->_right;
      						while (minRight->_left)
      						{
      							parent = minRight;
      							minRight = minRight->_left;
      						}
      						cur->_key = minRight->_key;
      						//判断minRight是父亲的左还是右
      						if (minRight == parent->_left)
      						{
      							parent->_left = minRight->_right;
      						}
      						else
      						{
      							parent->_right = minRight->_right;
      						}
      						delete minRight;
      					}
      					return true;
      				}
      			}
      			return false;
      		}
      		void InOrder()
      		{
      			_InOrder(_root);
      			cout << endl;
      		}
              //递归
      		bool InsertR(const K& key)
      		{
      			return _InsertR(_root, key);
      		}
      		bool FindR(const K& key)
      		{
      			return _FindR(_root, key);
      		}
      		bool EraseR(const K& key)
      		{
      			return _EraseR(_root, key);
      		}
      	private:
      		void Destroy(Node* root)
      		{
      			if (root == nullptr)
      			{
      				return;
      			}
      			Destroy(root->_left);
      			Destroy(root->_right);
      			delete root;
      		}
      		Node* Copy(Node* root)
      		{
      			if (root == nullptr)
      				return nullptr;
      			Node* newRoot = new Node(root->_key);
      			newRoot->_left = Copy(root->_left);
      			newRoot->_right = Copy(root->_right);
      			return newRoot;
      		}
      		bool _EraseR(Node*& root, const K& key)
      		{
      			if (root == nullptr)
      			{
      				return false;
      			}
      			if (root->_key < key)
      			{
      				return _EraseR(root->_right, key);
      			}
      			else if (root->_key > key)
      			{
      				return _EraseR(root->_left, key);
      			}
      			else
      			{
      				Node* del = root;
      				if (root->_right == nullptr)
      				{
      					root = root->_left;
      				}
      				else if (root->_left == nullptr)
      				{
      					root = root->_right;
      				}
      				else
      				{
      					Node* minRight = root->_right;
      					while (minRight->_left)
      					{
      						minRight = minRight->_left;
      					}
      					swap(root->_key, minRight->_key);
      					return _EraseR(root->_right, key);
      				}
      				delete del;
      				return true;
      			}
      		}
      		bool _InsertR(Node*& root, const K& key)
      		{
      			if (root == nullptr)
      			{
      				root = new Node(key);
      				return true;
      			}
      			else if (root->_key < key)
      				return _InsertR(root->_right, key);
      			else if (root->_key > key)
      				return _InsertR(root->_left, key);
      			else
      				return false;
      		}
      		bool _FindR(Node* root, const K& key)
      		{
      			if (root == nullptr) return false;
      			else if (root->_key < key) return _FindR(root->_right, key);
      			else if (root->_key > key) return _FindR(root->_left, key);
      			else return true;
      		}
      		void _InOrder(Node* root)
      		{
      			if (root == nullptr)
      			{
      				return;
      			}
      			_InOrder(root->_left);
      			cout << root->_key << " ";
      			_InOrder(root->_right);
      		}
      		Node* _root = nullptr;
      	};
      }
      namespace KV
      {
      	template <class K,class V>
      	struct BSTreeNode
      	{
      		BSTreeNode<K,V>* _left;
      		BSTreeNode<K,V>* _right;
      		K _key;
      		V _value;
      		BSTreeNode(const K& key,const V&value)
      			:_key(key),
      			_value(value),
      			_left(pythonnullptr),
      			_right(nullptr)
      		{}
      	};
      	template <class K,class V>
      	class BSTree
      	{
      		typedef BSTreeNode<K, V> Node;
      	public:
      		bool Insert(const K& key, const V开发者_C教程& value)
      		{
      			if (_root == nullptr)
      			{
      				_root = new Node(key, value);
      				return true;
      			}
      			Node* parent = nullptr;
      			Node* cur = _root;
      			while (cur)
      			{
      				if (cur->_key < key)
      				{
      					parent = cur;
      					cur = cur->_right;
      				}
      				else if (cur->_key > key)
      				{
      					parent = cur;
      					cur = cur->_left;
      				}
      				else
      				{
      					return false;
      				}
      			}
      			cur = new Node(key, value);
      			if (parent->_key < key)
      			{
      				parent->_right = cur;
      			}
      			else
      			{
      				parent->_left = cur;
      			}
      			return true;
      		}
      		Node* find(const K& key)
      		{
      			Node* cur = _root;
      			while (cur)
      			{
      				if (cur->_key < key)
      				{
      					cur = cur->_right;
      				}
      				else if (cur->_key > key)
      				{
      					cur = cur->_left;
      				}
      				else
      				{
      					return cur;
      				}
      			}
      			return nullptr;
      		}
      		void InOrder()
      		{
      			_InOrder(_root);
      		}
      	private:
      		void _InOrder(Node* root)
      		{
      			if (root == nullptr) return;
      			_InOrder(root->_left);
      			cout << root->_key << ":"<<root->_value<<endl;
      			_InOrder(root->_right);
      		}
      		Node* _root = nullptr;
      	};
      }
      void TestBSTree1()
      {
      	int a[] = { 8, 3, 1, 10, 6, 4, 7, 14, 13 };
      	K::BSTree<int> t;
      	for (auto e : a)
      	{
      		t.Insert(e);
      	}
      	t.InOrder();
      	K::BSTree<int> copyt(t);
      	copyt.InOrder();
      	t.InsertR(9);
      	t.InOrder();
      	t.EraseR(9);
      	t.InOrder();
      	t.EraseR(3);
      	t.InOrder();
      	for (auto e : a)
      	{
      		t.EraseR(e);
      	    t.InOrder();
      	}
      }
      void TestBSTree2()
      {
      	KV::BSTree<string, string> dict;
      	dict.Insert("sort", "排序");
      	dict.Insert("string", "字符串");
      	dict.Insert("left", "左");
      	dict.Insert("right", "右");
      	string str;
      	while (cin >> str)
      	{
      		KV::BSTreeNode<string, string>* ret = dict.find(str);
      		if (ret)
      		{
      			cout << ret->_value << endl;
      		}
      		else
      		{
      			cout << "找不到" << endl;
      		}
      	}
      }
      void TestBSTree3()
      {
      	string arr[] = { "苹果","西瓜","苹果" };
      	KV::BSTree<string, int> countTree;
      	for (auto e : arr)
      	{
      		auto* ret = countTree.find(e);
      		if (ret == nullptr)
      		{
      			countTree.Insert(e, 1);
      		}
      		else
      		{
      			ret->_value++;
      		}
      	}
      	countTree.InOrder();
      }
      #include "BSTree.h"
      int main()
      {
          //TestBSTree1();
      	TestBSTree2();
          //TestBSTree3();
      	return 0;
      }
      
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      五、题目练习

      根据二叉树创建字符串

      C++二叉搜索树BSTree使用详解

      前序遍历,左为空,右不为空的括号不可以省略,右为空的括号可以省略

      class Solution {
      public:
          string tree2str(TreeNode* root) {
              if(root == nullptr) return string();
              string ret;
              ret += to_string(root->val);
              if(root->left)
              {
                  ret+='(';
                  ret+= tree2str(root->left);
                  ret+=')';
              }
              else if(root->right)
              {
                  ret+="()";
              }
              if(root->right)
              {
                  ret+='(';
                  ret+=tree2str(root->right);
                  ret+=')';
              }
              return ret;
          }
      };
      

      二叉树的层序遍历

      C++二叉搜索树BSTree使用详解

      层序遍历,可以通过一个队列来实现,同时定义每次队列的大小

      class Solution {
      public:
          vector<vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) {
              queue<TreeNode*> q;
              vector<vector<int>> vv;
              size_t levelSize = 0;
              if(root)
              {
                  q.push(root);
                  levelSize=1;
              }
              while(!q.empty())
              {
                  vector<int> v;
                  while(levelSize--)
                  {
                      TreeNode* front = q.front();
                      q.pop();
                      v.push_back(front->val);
                      if(front->left)
                      {
                          q.push(front->left);
                      }
                      if(front->right)
                      {
                          q.push(front->right);
                      }
                  }
                  vv.push_back(v);
                  levelSize = q.size();
              }
              return vv;
          }
      };
      

      二叉树的最近公共祖先

      C++二叉搜索树BSTree使用详解

      C++二叉搜索树BSTree使用详解

      class Solution {
          bool isInTree(TreeNode*root,TreeNode*x)
          {
              if(root == nullptr) return false;
              if(root == x) return true;
              else 
                  return isInTree(root->left,x)
                      || isInTree(root->right,x);
          }
      public:
          TreeNode* lowestCommonAncestor(TreeNode* root, TreeNode* p, TreeNode* q) {
              if(root==nullptr)
                  return nullptr;
              if(root == p||root==q) return root;
              bool pLeft = isInTree(root->left,p);
              bool pRight = !pLeft;
              bool qLeft = isInTree(root->left,q);
              bool qRight = !qLeft;
              //一个在左一个在右
              if((pLeft&&qRight)||(pRight&&qLeft))
                  return root;
              //同左
              if(pLeft&&qLeft)
                  return lowestCommonAncestor(root->left,p,q);
              //同右
              else
                  return lowestCommonAncestor(root->right,p,q);
          }
      };
      

      把根到对应节点的路径存储起来,在找出相交的结点即是最近的公共结点:

      C++二叉搜索树BSTree使用详解

      class Solution {
          bool GetPath(TreeNode*root,TreeNode*x,stack<TreeNode*>& stack)
          {
              if(root == nullptr) return false;
              stack.push(root);
              if(root == x)
              {
                  return true;
              }
              if(GetPath(root->left,x,stack))
                  return true;
              if(GetPath(root->right,x,stack))
                  return true;
              stack.pop();
              return false;
          }
      public:
          TreeNode* lowestCommonAncestor(TreeNode* root, TreeNode* p, TreeNode* q) {
              if(root==nullptr)
                  return nullptr;
              stack<TreeNode*> pPath;
              stack<TreeNode*> qPath;
              GetPath(root,p,pPath);
              GetPath(root,q,qPath);
              //长的先pop
              while(pPath.size()!=qPath.size())
              {
                  if(pPath.size()>qPath.size())
                  {
                      pPath.pop();
                  }
                  else
                      qPath.pop();
              }
              //同时pop,找出交点
              while(pPath.top()!=qPath.top())
              {
                  pPath.pop();
                  qPath.pop();
              }
              return pPath.top();
          }
      };
      

      二叉搜索树与双向链表

      C++二叉搜索树BSTree使用详解

      思路一:中序遍历,将节点放到一个vector中,在链接节点,但是空间复杂度不符合题目要求:

      class Solution {
      	void InOrder(TreeNode*root,vector<TreeNode*>& v)
      	{
      		if(root==nullptr) return;
      		InOrder(root->left,v);
      		v.push_back(root);
      		InOrder(root->right,v);
      	}
      public:
          TreeNode* Convert(TreeNode* pRootOfTree) {
      		if(pRootOfTree==nullptr) return nullptr;
      		vector<TreeNode*> v;
      		InOrder(pRootOfTree,v);
      		if(v.size()<=1) return v[0];
      		v[0]->left =nullptr;
      		v[0]->right = v[1];
      		for(int i =1;i<v.size()-1;i++)
      		{
      			v[i]->left = v[i-1];
      			v[i]->right = v[i+1];
      		}
      		v[v.size()-1]->left = v[v.size()-2];
      		v[v.size()-1]->right = nullptr;
      		return v[0];
      	}
      };
      

      思路二:递归直接进行转换

      C++二叉搜索树BSTree使用详解

      class Solution {
      	void InOrder(TreeNode*cur,TreeNode*&prev)
      	{
      		if(cur==nullptr)
      		{
      			return;
      		}
      		InOrder(cur->left,prev);
      		cur->left = prev;
      		if(prev)
      		{
      			prev->right = cur;
      		}
      		prev = cur;
      		InOrder(cur->right,prev);
      	}
      public:
          TreeNode* Convert(TreeNode* pRootOfTree) {
      		TreeNode*prev = nullptr;
      		InOrder(pRootOfTree,prev);
      		//找头
      		TreeNode*head = pRootOfTree;
      		while(head&&head->left)
      		{
      			head = head->left;
      		}
      		return head;
      	}
      };
      

      从前序与中序遍历序列构造二叉树

      C++二叉搜索树BSTree使用详解

      根据前序结果去创建树,前序是根左右,前序第一个元素就是根,在通过中序去进行分割左右子树。子树区间确认是否继续递归创建子树,区间不存在则是空树。所以根据前序先构造根,在通过中序构造左子树、在构造右子树即可。

      class Solution {
          TreeNode* _buildTree(vector<int>& preorder, vector<int>& inorder,int&prei,int inbegin,int inend)
          {
              if(inbegin>inend)
              {
                  return nullptr;
              }
              TreeNode*root = new TreeNode(preorder[prei]);
              int rooti = inbegin;
              while(inbegin<=inend)
              {
                  if(preorder[prei] == inorder[rooti])
                  {
                      break;
                  }
                  else rooti++;
              }
              prei++;
              //[inbegin,rooti-1]rooti[rooti+1,inend]
              root->left= _buildTree(preorder,inorder,prei,inbegin,rooti-1);
              root->right = _buildTree(preorder,inorder,prei,rooti+1,inend);
              return root;
          }
      public:
          TreeNode* buildTree(vector<int>& preorder, vector<int>& inorder) {
              int prei = 0;
             return _buildTree(preorder,inorder,prei,0,inorder.size()-1);
          }
      };
      

      传引用问题:因为prei是遍历前序数组开始的下标,整个递归遍历中都要使用,所以我们需要传引用。如果不是传引用而是传值的话,左子树构建好返回,如果此时prei不是传引用,只是形参,无法将上一次递归的结果保留下来,那么也就无构建右子树了。

      从中序与后序遍历序列构造二叉树

      C++二叉搜索树BSTree使用详解

      根据后序遍历的最后一个元素可以确定根结点,有了根结点做为切割点然后再去根据中序遍历划分左右区间,在继续下去,构造成二叉树,区间不存在就是空树了。同时,后序遍历是左右根,所以最后一个是根节点。所以当我们构造根结点后,由于前面是右子树,所以先构造右子树,在构造左子数。

      class Solution {
          TreeNode* _buildTree(vector<int>& inorder, vector<int>& postorder,int &posi,int inbegin,int inend)
          {
              if(inbegin>inend)
              {
                  return nullptr;
              }
              TreeNode* root = new TreeNode(postorder[posi]);
              int rooti = inbegin;
              while(inbegin<=inend)
              {
                  if(postorder[posi] == inorder[rooti])
                  {
                      break;
                  }
                  else rooti++;
              }
              posi--;
              //[inbegin,rooti-1]rooti[rooti+1,inend];
              root->right = _buildTree(inorder,postorder,posi,rooti+1,inend);
              root->left = _buildTree(inorder,postorder,posi,inbegin,rooti-1);
              return root;
          }
      public:
          TreeNode* buildTree(vector<int>& inorder, vector<int>& postorder) {
              int posi = postorder.size()-1;
              return _buildTree(inorder,postorder,posi,0,inorder.size()-1);
          }
      };
      

      C++二叉搜索树BSTree使用详解

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