PTA-学校-数据结构（玩转二叉树）

2-1 玩转二叉树

分数 6

作者 陈越

单位 浙江大学

给定一棵二叉树的中序遍历和前序遍历，请你先将树做个镜面反转，再输出反转后的层序遍历的序列。所谓镜面反转，是指将所有非叶结点的左右孩子对换。这里假设键值都是互不相等的正整数。

输入格式：

输入第一行给出一个正整数N（≤30），是二叉树中结点的个数。第二行给出其中序遍历序列。第三行给出其前序遍历序列。数字间以空格分隔。

输出格式：

在一行中输出该树反转后的层序遍历的序列。数字间以1个空格分隔，行首尾不得有多余空格。

输入样例：

7
1 2 3 4 5 6 7
4 1 3 2 6 5 7

输出样例：

4 6 1 7 5 3 2

解析

#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;
// 二叉树节点结构
typedef struct BiTNode {
	int data;
	struct BiTNode* lchild, * rchild;
}BiTNode, * BiTree;

// 独立的节点创建函数（替代构造函数，负责初始化节点）
BiTNode* createNode(int x) {
	BiTNode* node = (BiTNode*)malloc(sizeof(BiTNode));
	node->data = x;
	node->lchild = NULL;
	node->rchild = NULL;

	return node;
}

// 辅助函数：在中序遍历数组中查找根节点的索引
int findInOrder(int in[], int inStart, int inEnd, int target) {
	int i = inStart;
	while (i <= inEnd) {
		if (in[i] == target) {
			return i;
		}
		i += 1;
	}
	return -1;
}

// 构建二叉树
BiTree buildTree(int pre[], int preStart, int preEnd,
	int in[], int inStart, int inEnd) {
	if (preStart > preEnd || inStart > inEnd) {
		return NULL;
	}

	int rootVal = pre[preStart];
	BiTree root = createNode(rootVal);
	int inRoot = findInOrder(in, inStart, inEnd, rootVal);
	int leftSize = inRoot - inStart;

	int leftPreStart = preStart + 1;
	int leftPreEnd = preStart + leftSize;
	int leftInStart = inStart;
	int leftInEnd = inRoot - 1;
	root->lchild = buildTree(pre, leftPreStart,
		leftPreEnd, in, leftInStart, leftInEnd);

	int rightPreStart = preStart + leftSize + 1;
	int rightPreEnd = preEnd;
	int rightInStart = inRoot + 1;
	int rightInEnd = inEnd;
	root->rchild = buildTree(pre, rightPreStart,
		rightPreEnd, in, rightInStart, rightInEnd);

	return root;
}

void mirror(BiTree root) {
	if (root == NULL) {
		return;
	}
	BiTNode* temp = root->lchild;
	root->lchild = root->rchild;
	root->rchild = temp;
	mirror(root->rchild);
	mirror(root->lchild);
}

void levelOrder(BiTree root, int result[], int& len) {
	len = 0;
	if (root == NULL) {
		return;
	}
	queue<BiTree> q;
	q.push(root);
	while (q.empty() == false) {
		BiTree node = q.front();
		q.pop();
		result[len] = node->data;
		len += 1;
		if (node->lchild != NULL) {
			q.push(node->lchild);
		}
		if (node->rchild != NULL) {
			q.push(node->rchild);
		}
	}
}

int main() {
	int N;
	cin >> N;
	int in[30], pre[30];
	int i = 0;
	while (i < N) {
		cin >> in[i];
		i += 1;
	}
	i = 0;
	while (i < N) {
		cin >> pre[i];
		i += 1;
	}

	BiTree root = buildTree(pre, 0, N - 1, in, 0, N - 1);
	mirror(root);
	int result[30], len;
	levelOrder(root, result, len);

	i = 0;
	while (i < len) {
		if (i > 0) {
			cout << " ";
		}
		cout << result[i];
		i += 1;
	}
	cout << endl;

	return 0;
}