2025 A卷 200分 题型
本文涵盖详细的问题分析、解题思路、代码实现、代码详解、测试用例以及综合分析;
并提供Java、python、JavaScript、C++、C语言、GO六种语言的最佳实现方式!
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华为OD机试真题《二叉树中序遍历》:
目录
- 题目名称:二叉树中序遍历
- 题目描述
- 示例
- Java
- 题目分析
- 解决思路
- Java 代码实现
- 代码详细解析
- 示例测试
- 综合分析
- python
- 题目分析
- 解决思路
- Python 代码实现
- 代码详细解析
- 示例测试
- 示例1:
- 示例2:
- 综合分析
- JavaScript
- 题目分析
- 解决思路
- JavaScript 代码实现
- 代码详细解析
- 示例测试
- 示例1:
- 示例2:
- 综合分析
- C++
- 题目分析
- 解决思路
- C++ 代码实现
- 代码详细解析
- 示例测试
- 示例1:
- 示例2:
- 综合分析
- C语言
- 解决思路
- C 代码实现
- 代码详细解析
- 示例测试
- 示例1:
- 示例2:
- 综合分析
- GO
- 问题分析
- 解决思路
- Go 代码实现
- 代码详细解析
- 示例测试
- 示例1:
- 示例2:
- 综合分析
题目名称:二叉树中序遍历
- 知识点:字符串解析、栈操作(递归)
- 时间限制:1秒
- 空间限制:256MB
- 限定语言:不限
题目描述
输入一个由字母、大括号和逗号组成的字符串表示二叉树结构:
- 单个字母表示节点值,大括号内为子节点,逗号分隔左、右子节点。逗号前为空则左子节点为空,无逗号则右子节点为空。
- 例如,输入
a{b{c},d{e,f}}
表示根节点为a
,左子节点为b{c}
(b
有左子节点c
),右子节点为d{e,f}
(d
有左子节点e
,右子节点f
)。
输入描述
一行字符串,表示二叉树结构,如 a{b{d,e{g,h{,i}}},c{f}}
。
输出描述
输出中序遍历结果的拼接字符串,如 dbgehiafc
。
示例
输入:
a{b{d,e{g,h{,i}}},c{f}}
输出:
dbgehiafc
补充说明
- 节点数不超过 100。
- 输入字符串格式正确,无需校验。
Java
题目分析
我们需要将特定格式的字符串转换为二叉树结构,并进行中序遍历。字符串格式为:每个节点由字母表示,子节点用大括号包裹,逗号分隔左右子节点。例如,a{b{c},d{e,f}}
表示根节点 a
有左子节点 b
(其左子节点为 c
)和右子节点 d
(其左右子节点为 e
和 f
)。
解决思路
- 字符串解析:使用递归和栈的思想处理嵌套结构,分割左右子节点。
- 树构建:递归解析每个节点及其子节点,构建二叉树。
- 中序遍历:递归遍历二叉树,拼接结果。
Java 代码实现
import java.util.*;class TreeNode {char val;TreeNode left;TreeNode right;TreeNode(char x) { val = x; }
}public class Main {public static void main(String[] args) {Scanner scanner = new Scanner(System.in);String input = scanner.nextLine().trim();TreeNode root = parse(input);String result = inorder(root);System.out.println(result);}// 解析字符串为二叉树private static TreeNode parse(String s) {if (s.isEmpty()) return null;int i = 0;// 提取当前节点值(第一个字母)char val = s.charAt(i++);TreeNode node = new TreeNode(val);// 检查是否有子节点(是否有 '{')if (i < s.length() && s.charAt(i) == '{') {int start = i;int count = 1; // 括号层数计数器i++; // 跳过 '{'// 找到匹配的 '}'while (i < s.length() && count > 0) {if (s.charAt(i) == '{') count++;else if (s.charAt(i) == '}') count--;i++;}// 子节点部分(去掉外层括号)String children = s.substring(start + 1, i - 1);// 分割左右子节点List<String> parts = splitChildren(children);node.left = parse(parts.get(0));node.right = parse(parts.get(1));}return node;}// 分割左右子节点字符串private static List<String> splitChildren(String s) {List<String> parts = new ArrayList<>();int count = 0; // 括号层数int splitIndex = -1;// 遍历找到第一个外层逗号for (int i = 0; i < s.length(); i++) {char c = s.charAt(i);if (c == '{') count++;else if (c == '}') count--;else if (c == ',' && count == 0) {splitIndex = i;break;}}if (splitIndex != -1) { // 存在分割点parts.add(s.substring(0, splitIndex));parts.add(s.substring(splitIndex + 1));} else { // 无分割点,整个字符串是左子节点parts.add(s);parts.add("");}return parts;}// 中序遍历二叉树private static String inorder(TreeNode root) {if (root == null) return "";return inorder(root.left) + root.val + inorder(root.right);}
}
代码详细解析
- TreeNode 类:定义二叉树的节点结构,包含值和左右子节点。
- parse 方法:
- 提取节点值,处理子节点部分。
- 使用括号层数计数器匹配
{}
,截取子节点字符串。 - 递归解析左右子节点。
- splitChildren 方法:
- 遍历子节点字符串,找到第一个外层逗号分割左右子节点。
- 处理嵌套括号,确保分割正确。
- inorder 方法:递归中序遍历,拼接结果字符串。
示例测试
示例1:
输入:a{b{d,e{g,h{,i}}},c{f}}
输出:dbgehiafc
解析过程:
- 根节点
a
,左子节点b
和右子节点c
。 b
的左子节点d
,右子节点e
。e
的左子节点g
,右子节点h
。h
的右子节点i
,c
的左子节点f
。- 中序遍历顺序:
d -> b -> g -> e -> h -> i -> a -> f -> c
。
示例2:
输入:x{y{z},w}
输出:zyxw
解析过程:
- 根节点
x
,左子节点y
和右子节点w
。 y
的左子节点z
。- 中序遍历顺序:
z -> y -> x -> w
。
综合分析
- 高效性:递归解析字符串,时间复杂度 O(n)。
- 健壮性:处理嵌套括号和逗号分割,确保正确分割子节点。
- 简洁性:利用递归和字符串操作,代码逻辑清晰。
- 适用性:完全符合题目要求,处理各种边界条件。
python
题目分析
我们需要将特定格式的字符串转换为二叉树结构,并进行中序遍历。字符串格式规则为:单个字母表示节点值,大括号内为子节点,逗号分隔左、右子节点。例如,a{b{c},d{e,f}}
表示根节点 a
的左子节点为 b
(其左子节点为 c
),右子节点为 d
(其左右子节点为 e
和 f
)。
解决思路
- 字符串解析:递归解析字符串,处理嵌套的大括号结构,分割左右子节点。
- 树构建:根据解析结果递归构建二叉树。
- 中序遍历:递归遍历二叉树,拼接结果字符串。
Python 代码实现
class TreeNode:def __init__(self, val):self.val = valself.left = Noneself.right = Nonedef parse(s):"""解析字符串为二叉树:param s: 当前处理的子字符串(如 "a{b{c},d{e,f}}"):return: 当前子树的根节点"""if not s:return None# 提取当前节点值(第一个字符)val = s[0]node = TreeNode(val)idx = 1 # 当前处理位置的索引# 检查是否有子节点(是否有 '{')if idx < len(s) and s[idx] == '{':idx += 1 # 跳过 '{'start = idxcount = 1 # 括号层数计数器# 找到匹配的 '}'while idx < len(s) and count > 0:if s[idx] == '{':count += 1elif s[idx] == '}':count -= 1idx += 1# 提取子节点部分(去掉外层 '{}')children_str = s[start: idx-1]# 分割左右子节点字符串left_str, right_str = split_children(children_str)# 递归处理左子树和右子树node.left = parse(left_str)node.right = parse(right_str)return nodedef split_children(s):"""分割左右子节点字符串(处理嵌套括号):param s: 子节点部分的字符串(如 "b{c},d{e,f}"):return: (左子节点字符串, 右子节点字符串)"""count = 0 # 括号层数split_idx = -1# 遍历寻找最外层的逗号for i, c in enumerate(s):if c == '{':count += 1elif c == '}':count -= 1elif c == ',' and count == 0:split_idx = ibreak # 找到第一个可分割的逗号if split_idx != -1:# 分割左、右子节点部分return s[:split_idx], s[split_idx+1:]else:# 无逗号表示只有左子树,右子树为空return s, ''def inorder(root):"""中序遍历二叉树,拼接结果字符串:param root: 当前节点:return: 遍历结果字符串"""if not root:return ''return inorder(root.left) + root.val + inorder(root.right)# 输入处理
input_str = input().strip()
root = parse(input_str)
print(inorder(root))
代码详细解析
TreeNode
类
class TreeNode:def __init__(self, val):self.val = valself.left = Noneself.right = None
- 定义二叉树节点结构,包含值和左右子节点。
parse
函数
def parse(s):if not s:return Noneval