【JavaScript】前端演算法題（重建二叉樹、反向輸出連結串列每個節點）

我恨bug發表於2024-07-30
JavaScript前端演算法二叉樹

前言

今天覆習了一些前端演算法題，寫到一兩道比較有意思的題：重建二叉樹、反向輸出連結串列每個節點

題目

重建二叉樹: 輸入某二叉樹的前序遍歷和中序遍歷的結果，請重建出該二叉樹。假設輸入的前序遍歷和中序遍歷的結果中都不含重複的數字。例如輸入前序遍歷序列 {1,2,4,7,3,5,6,8} 和中序遍歷序列 {4,7,2,1,5,3,8,6}，則重建二叉樹並返回。

思路

前序遍歷(根左右)和中序遍歷（左根右）

思路就是使用遞迴把他分化為每個小的二叉樹，然後都根據前序遍歷(根左右)和中序遍歷（左根右）的特性，前序的首元素就是根，然後再找到中序的根，根的左邊就是左右邊就是右，再進行遞迴，直到前序為null的時候就代表沒有根節點了，那這個元素就是尾節點

一.

①[1,2,4,7,3,5,6,8],[4,7,2,1,5,3,8,6]-> val=>1 ->L([2,4,7],[4,7,2]) & R([3,5,6,8],[5,3,8,6]) 根節點 1 ,有左右節點

二.

①L([2,4,7],[4,7,2])-> val=>2 ->L([4,7],[4,7]) && R(null , null) 根節點2(屬1的左節點) ,有左節點,無右節點

②R([3,5,6,8],[5,3,8,6])-> val=>3 ->L([5],[5]) && R([6,8],[6,8]) 根節點3(屬1的右節點) ,有左右節點

三.

①L([4,7],[4,7]) ->val=>4 -> L(null , null) && R([7],[7]) 根節點4(屬2的左節點) ,有右節點,無左節點

②R([6,8],[8,6]) -> val=>6 -> L([8] , [8]) && R(null , null) 根節點6(屬3的右節點),有左節點,無右節點

③L([5],[5]) -> val=>5->(null,null)->終止 尾節點5(屬3的左節點)

四.

①R([7],[7]) -> val=>7 ->終止 尾節點7(屬4的右節點)

②L([8],[8]) -> val=>8 ->終止 尾節點8(屬6的左節點)

程式碼實現

function rebuildBinaryTree(front, centre) {
    //判斷是否為空節點
    if (!front || front.length == 0) {
        return null;
    }
    // 根節點
    var TreeNode = {
        val: front[0]
    };
    for (var i = 0; i < front.length; i++) {
        //找到中序遍歷根節點位置
        if (centre[i] === front[0]) {
            //中序遍歷(左根右)
            //根節點左邊的節點為該節點的左邊
            TreeNode.left = rebuildBinaryTree(front.slice(1, i + 1), centre.slice(0, i));
            //根節點右邊的節點為該節點的右邊
            TreeNode.right = rebuildBinaryTree(front.slice(i + 1), centre.slice(i + 1));
        }
    }
    return TreeNode;
}
let tree = rebuildBinaryTree([1, 2, 4, 7, 3, 5, 6, 8], [4, 7, 2, 1, 5, 3, 8, 6])
console.log(tree)

題目

從尾到頭列印連結串列: 輸入一個連結串列，從尾到頭列印連結串列每個節點的值。

思路

由於連結串列是單向的，我們不能直接從頭節點開始反向遍歷。

所以可以使用陣列來模擬棧。迭代遍歷連結串列，將連結串列每個節點壓入棧中，然後再依次從棧中彈出並列印。

程式碼實現

// 定義一個節點類，結構data表示節點資料、next表示下個節點的指標
class Node {
    constructor(data) {
        this.data = data
        this.next = null
    }
}

function printNode(node) {
    // 定義一個陣列表示模擬棧
    let stack = new Array()
    // 初始化當前節點為傳入的節點
    let NodeNextElm = node
    //判斷下個節點指標是否為空
    while (NodeNextElm !== null) {
        //壓棧
        stack.push(NodeNextElm.data)
        //儲存下個節點的指標
        NodeNextElm = NodeNextElm.next
    }
    while (stock.length > 0) {
        //當棧不為空時，迴圈彈出棧頂元素並列印
        console.log(stack.pop())
    }
}
//初始化連結串列
//新建連結串列節點
const node1 = new Node(1)
const node2 = new Node(2)
const node3 = new Node(3)
//手動儲存下個節點的指標
node1.next = node2
node2.next = node3
//呼叫
printNode(node1)

過程解析

一. 進入，此時的NodeNextElm：{
    "data": 1,
    "next": {
        "data": 2,
        "next": {
            "data": 3,
            "next": null
        }
    }
}

此時進入while迴圈：

①第一次迴圈：

棧stack：[1]

NodeNextElm:{
	"data": 2,
	"next": {
		"data": 3,
		"next": null
	}
}

②第二次迴圈：

棧stack：[1,2]

NodeNextElm:{
	"data": 3,
	"next": null
}

③第三次迴圈：

棧stack：[1,2,3]

NodeNextElm:null

迴圈結束

pop()彈出棧並列印：3，2，1

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