二叉树的遍历和线索二叉树--由遍历序列构造二叉树

一、核心结论

1.先序 + 中序 → 唯一确定一棵二叉树 ✔

2.后序 + 中序 → 唯一确定一棵二叉树 ✔

3.先序 + 后序 → 不能唯一确定二叉树 ❌

  1. 单独一种遍历序列:无法还原二叉树

二、三种遍历顺序回顾

  1. 先序:根 左 右

  2. 中序:左 根 右

  3. 后序:左 右 根


一、已知 先序 + 中序 → 构造二叉树

步骤口诀

  1. 先序第一个元素 = 整棵树根

  2. 去中序里找根 → 划分左子树序列、右子树序列

  3. 先序去掉根,按左右长度分割 → 左先序、右先序

  4. 递归重复上面步骤,直到所有节点用完

举例演示

先序:`A B D E C F`

中序:`D B E A F C`

  1. 先序第一个A 是根

  2. 中序拆分:

左子树:`D B E`

根:A

右子树:`F C`

  1. 先序拆分:

左先序:`B D E`

右先序:`C F`

  1. 递归左子树:

先序左:B D E → B是左子树根

中序左:D B E → 左D,右E

  1. 递归右子树:

先序右:C F → C是右子树根

中序右:F C → 左F,无右

最终画出完整二叉树。


二、已知 后序 + 中序 → 构造二叉树

步骤口诀

  1. 后序最后一个元素 = 整棵树根

  2. 中序找根 → 分左、右子树

  3. 后序去掉末尾根,按长度分割左、右后序

  4. 递归构建左右子树

举例

后序:`D E B F C A`

中序:`D B E A F C`

  1. 后序最后 A 是根

  2. 中序分:左 `D B E` ,右 `F C`

  3. 后序拆分:左后序 `D E B`,右后序 `F C`

  4. 递归重复即可


三、为什么 先序+后序 不能唯一确定?

  • 先序:根 左 右

  • 后序:左 右 根

无法区分一个结点是左孩子还是右孩子

比如只有根+一个孩子:

先序AB,后序BA

既可以A左孩子B,也可以A右孩子B

两棵不同树,遍历序列完全一样


四、规律总结

  1. 找根永远靠先

2.分左右子树永远靠中序

  1. 子树长度严格相等:

中序左长度 = 先序左长度 = 后序左长度

  1. 递归思路:根 → 左子树递归 → 右子树递归

五、总结

  1. 由两种遍历序列唯一确定二叉树,必须包含中序序列

  2. n 个结点二叉树,先序、中序、后序序列长度都为 n

  3. 叶子结点在先序、后序中的相对顺序不变

  4. 左右子树交换,先序↔后序改变,中序不变

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