【二叉树】Leetcode 105. 从前序与中序遍历序列构造二叉树【中等】-编程知识

【二叉树】Leetcode 105. 从前序与中序遍历序列构造二叉树【中等】

从前序与中序遍历序列构造二叉树

给定两个整数数组 preorder 和 inorder ，其中 preorder 是二叉树的先序遍历， inorder 是同一棵树的中序遍历，请构造二叉树并返回其根节点。

示例1：
在这里插入图片描述

输入: preorder = [3,9,20,15,7], inorder = [9,3,15,20,7]
输出: [3,9,20,null,null,15,7]

解题思路

根据给定的前序遍历和中序遍历序列构造二叉树，可以通过递归的方式来实现。

1、前序遍历序列的第一个节点是根节点，在中序遍历序列中找到根节点的位置，将中序遍历序列分为左子树序列和右子树序列。
2、根据左子树序列和右子树序列的长度，将前序遍历序列也分为左子树序列和右子树序列。
3、分别递归构造左子树和右子树，并连接到根节点上。

Java实现

public class ConstructBinaryTree {static class TreeNode {int val;TreeNode left;TreeNode right;TreeNode(int val) {this.val = val;}}public TreeNode buildTree(int[] preorder, int[] inorder) {if (preorder == null || inorder == null || preorder.length != inorder.length || preorder.length == 0) {return null;}return buildTreeHelper(preorder, 0, preorder.length - 1, inorder, 0, inorder.length - 1);}private TreeNode buildTreeHelper(int[] preorder, int preStart, int preEnd, int[] inorder, int inStart, int inEnd) {if (preStart > preEnd || inStart > inEnd) {return null;}// 根节点的值是先序遍历的第一个节点的值int rootValue = preorder[preStart];TreeNode root = new TreeNode(rootValue);// 在中序遍历中找到根节点的位置int rootIndexInorder = inStart;while (rootIndexInorder <= inEnd && inorder[rootIndexInorder] != rootValue) {rootIndexInorder++;}// 计算左子树的长度int leftTreeLength = rootIndexInorder - inStart;// 递归构建左右子树root.left = buildTreeHelper(preorder, preStart + 1, preStart + leftTreeLength, inorder, inStart, rootIndexInorder - 1);root.right = buildTreeHelper(preorder, preStart + leftTreeLength + 1, preEnd, inorder, rootIndexInorder + 1, inEnd);return root;}// 示例测试public static void main(String[] args) {ConstructBinaryTree solution = new ConstructBinaryTree();int[] preorder = {3, 9, 20, 15, 7};int[] inorder = {9, 3, 15, 20, 7};TreeNode root = solution.buildTree(preorder, inorder);// 可以在这里对构建的二叉树进行操作或遍历printPreTree(root);System.out.println("-----------");printInorderTree(root);}// 先序打印二叉树结构private static void printPreTree(TreeNode root) {if (root == null) {return;}System.out.println(root.val);printPreTree(root.left);printPreTree(root.right);}// 中序打印二叉树结构private static void printInorderTree(TreeNode root) {if (root == null) {return;}printInorderTree(root.left);System.out.println(root.val);printInorderTree(root.right);}
}