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(简答题)

证明:已知一棵二叉树的前序序列和中序序列,则可唯一确定该二叉树。

正确答案

证明采用归纳法。
设二叉树的前序遍历序列为a1a2a3…an,中序遍历序列为b1b2b3…bn。
当n=1时,前序遍历序列为a1,中序遍历序列为b1,二叉树只有一个根结点,所以,a1=b1,可以唯一确定该二叉树;
假设当n<=k时,前序遍历序列a1a2a3…ak和中序遍历序列b1b2b3…bk可唯一确定该二叉树,下面证明当n=k+1时,前序遍历序列a1a2a3…akak+1和中序遍历序列b1b2b3…bkbk+1可唯一确定一棵二叉树。
在前序遍历序列中第一个访问的一定是根结点,即二叉树的根结点是a1,在中序遍历序列中查找值为a1的结点,假设为bi,则a1=bi且b1b2…bi-1是对根结点a1的左子树进行中序遍历的结果,前序遍历序列a2a3…ai是对根结点a1的左子树进行前序遍历的结果,由归纳假设,前序遍历序列a2a3…ai和中序遍历序列b1b2…bi-1唯一确定了根结点的左子树,同样可证前序遍历序列ai+1ai+2…ak+1和中序遍历序列bi+1bi+2…bk+1唯一确定了根结点的右子树。

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