leetcode原题链接：从前序与中序遍历序列构造二叉树

题目描述

       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:

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

示例 2:

输入: preorder = [-1], inorder = [-1]
输出: [-1]

提示:

• 1 <= preorder.length <= 3000
• inorder.length == preorder.length
• -3000 <= preorder[i], inorder[i] <= 3000
• preorder 和 inorder 均 无重复 元素
• inorder 均出现在 preorder
• preorder 保证 为二叉树的前序遍历序列
• inorder 保证 为二叉树的中序遍历序列

解题方法：

先序遍历的访问顺序： 根（左子树）(右子树）

中序遍历的访问树序：（左子树） 根 （右子树）

所以，根据先序遍历顺序，可以找到当前的root节点，根据中序遍历中root节点的位置，可以计算出左子树的个数和右子树的个数，这样就可以推算出先序遍历中左子树和右子树各自的起始位置。

注意，这里细节比较多，避免写错的方法就是计算出左右子树的节点的个数，然后根据节点个数的起始位置推算出左子树和右子树的范围。

C++代码

#include <iostream>
#include <vector>
/*** Definition for a binary tree node.* struct TreeNode {*     int val;*     TreeNode *left;*     TreeNode *right;*     TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}*     TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}*     TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}* };*/
class Solution {
public:TreeNode* buildTree(std::vector<int>& preorder, std::vector<int>& inorder) {int n = preorder.size();int n1 = inorder.size();if (n != n1) {return nullptr;}return help(preorder, 0, n - 1, inorder, 0, n - 1);}TreeNode* help(std::vector<int>& preorder, int pre_left, int pre_right, std::vector<int>& inorder, int in_left, int in_right) {int n = preorder.size();int n1 = inorder.size();if (n != n1) {return nullptr;}if (pre_left == pre_right) {return new TreeNode(preorder[pre_left]);}int mid = -1;//找到根节点在中序遍历中的位置for (int index = in_left; index <= in_right; index++) {if (inorder[index] == preorder[pre_left]) {mid = index;break;}}if (mid == -1) {return nullptr;}int left_size = mid - 1  - in_left + 1; //计算左子树节点的个数int right_size = in_right - (mid + 1) + 1;//计算右子树节点的个数TreeNode* root = new TreeNode(inorder[mid]);if (root == nullptr) {return nullptr;}root->left = help(preorder, pre_left + 1, pre_left + left_size, inorder, in_left, mid - 1);//构造左子树root->right = help(preorder, pre_right - right_size + 1, pre_right, inorder, mid + 1, in_right);//构造右子树return root;}
};