树与二叉树的问题，这段代码什么意思？

Question

已知一颗树的节点间关系，请编程实现该树的先根遍历。
输入
若干行，每行描述了一组双亲节点和children节点的关系序偶对（每个节点用不同的大写字母表示，节点小于26个）。且树的度小于5。
输出
该树的先根遍历序列，序列中每个字母用空格隔开。
样例输入 复制
B E
B F
A B
A C
样例输出 复制
A B E F C

#include<iostream>
using namespace std;
struct Node {
    char val;
    vector<Node*> children;
    Node(char c) : val(c) {}
};

Node* build_tree(const vector<pair<char, char>>& pairs) {
    unordered_map<char, Node*> nodes;
    for (const auto& pair : pairs) {
        char parent = pair.first;
        char child = pair.second;
        
        if (nodes.find(parent) == nodes.end()) {
            nodes[parent] = new Node(parent);
        }
        if (nodes.find(child) == nodes.end()) {
            nodes[child] = new Node(child);
        }
        
        nodes[parent]->children.push_back(nodes[child]);
    }
    return nodes.begin()->second;  // 返回根节点
}

void preorder_traversal(Node* root, vector<char>& result) {
    if (root == nullptr) {
        return;
    }
    result.push_back(root->val);
    for (Node* child : root->children) {
        preorder_traversal(child, result);
    }
}

int main() {
    vector<pair<char, char>> pairs;
    char parent, child;
    while (cin >> parent >> child) {
        pairs.emplace_back(parent, child);
    }
    
    Node* root = build_tree(pairs);
    
    vector<char> result;
    preorder_traversal(root, result);
    
    for (char c : result) {
        cout << c << " ";
    }
    cout << endl;
    
    return 0;

Answer 1

基于new bing部分指引作答：
这段代码是一个用于构建树并进行前序遍历的程序。让我逐步解释一下它的实现过程：

1. 首先，我们定义了一个名为Node的结构体，用于表示树的节点。每个节点包含一个字符值val和一个存储指向子节点的指针数组children。

2. 接着，定义了一个函数build_tree，该函数接收一个由父子节点对组成的向量pairs作为输入，并返回根节点的指针。这个函数的功能是构建树。

3. 在build_tree函数中，我们使用一个无序映射nodes来存储每个字符值与节点之间的映射关系。然后，对于每个父子节点对，我们执行以下操作：

   • 检查当前parent是否已经存在于nodes中，若不存在，则创建一个对应的新节点并将其加入nodes中。
   • 同样地，检查当前child是否已经存在于nodes中，若不存在，则创建一个对应的新节点并将其加入nodes中。
   • 将当前child节点加入到对应的parent节点的children数组中。

4. 构建完整棵树后，build_tree函数返回nodes中第一个节点的指针，即根节点的指针。

5. 还有一个名为preorder_traversal的函数，用于对树进行前序遍历。该函数接收一个指向根节点的指针root和一个存储遍历结果的向量result作为输入。算法过程如下：

   • 如果当前节点root为空，直接返回。
   • 将当前节点的值val加入到result向量中。
   • 遍历当前节点的所有子节点，对每个子节点递归调用preorder_traversal函数。

6. main函数是程序的主入口。它首先创建了一个空向量pairs，然后通过输入流（键盘输入）连续读取父子节点对，并将其加入到pairs向量中，直到没有更多的输入为止。

7. 接下来，调用build_tree函数构建树，得到根节点的指针root。

8. 创建一个空向量result用于存储遍历结果。

9. 调用preorder_traversal函数对树进行前序遍历，将遍历结果存储在result向量中。

10. 最后，将result向量中的字符值依次输出到标准输出（屏幕上），并在每个字符之间添加空格。整个遍历结果输出完毕后，换行结束。

这段代码的目的是读取一系列父子节点对，构建成一棵树，并对树进行前序遍历，最终将遍历结果输出到屏幕上。