剑指 Offer 07. 重建二叉树

2022-05-06 08:43:06 浏览数 (1)

输入某二叉树的前序遍历和中序遍历的结果,请重建该二叉树。

假设输入的前序遍历和中序遍历的结果中都不含重复的数字。

例如,给出

前序遍历 preorder = [3,9,20,15,7] 中序遍历 inorder = [9,3,15,20,7]

返回如下的二叉树:

3 / 9 20 / 15 7

限制:

0 <= 节点个数 <= 5000

题解:

递归方式 先根据先序遍历确认根节点,然后找出根节点在中序遍历的位置,从而确定左子树的长度和右子树的长度,对应到先序遍历中也能找出对应的左子树和右子树, 分别递归左子树和右子树,重复上面步骤。

例如:

上面示例所示:

第一次递归:

由先序遍历知:3为根节点,

由中序遍历知,左子树有1个,为9;右子树有3个,为15,20,7

第二次递归:

  左子树递归:

    先序遍历中,左子树为9,由此,根节点为9

    因为中序遍历中9也是根节点。

    由此,确认9为跟节点。

  右子树遍历:

    先序遍历中,右子树为20,15,7,由此,20为根节点。

    中序遍历中,则找到20的根节点,则左子树为15,右子树为7.

代码:

代码语言:javascript复制
public class offer07 {

    private static Map<Integer,Integer> indexMap;
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub

        int[] preorder = new int[]{3,9,20,15,7};
        int[] inorder = new int[]{9,3,15,20,7};
        TreeNode tree = buildTree(preorder,inorder);
        System.out.println(tree);
    }

    /**
     * 思路:主要是递归的定位到根节点
     * @param preorder
     * @param inorder
     * @return
     */
    public static TreeNode buildTree(int[] preorder, int[] inorder) {
        int n = preorder.length;
        //构造哈希映射,帮助我们快速定位根节点
        indexMap = new HashMap<Integer,Integer>();
        for(int i=0;i<n;i  ){
            indexMap.put(inorder[i], i);
        }
        return myBuildTree(preorder,inorder,0,n-1,0,n-1);
    }
    
    
    /**
     * 递归方式
     * 先根据先序遍历确认根节点,然后找出根节点在中序遍历的位置,从而确定左子树的长度和右子树的长度,对应到先序遍历中也能找出对应的左子树和右子树,
     * 分别递归左子树和右子树,重复上面步骤。
     * 
     * @param preorder
     * @param inorder
     * @param preorder_left
     * @param preorder_right
     * @param inorder_left
     * @param inorder_right
     * @return
     */
    public static TreeNode myBuildTree(int[] preorder,int[] inorder,int preorder_left,int preorder_right,int inorder_left,int inorder_right){
        if(preorder_left>preorder_right){
            return null;
        }
        
        //前序遍历中的第一个节点就是根节点
        int preorder_root = preorder_left;
        //在中序遍历中定位根节点
        int inorder_root = indexMap.get(preorder[preorder_root]);
        
        //先把根节点建立出来
        TreeNode root = new TreeNode(preorder[preorder_root]);
        //得到左子树中的节点数目
        int size_left_subtree = inorder_root - inorder_left;
        //递归的构造左子树,并连接到根节点
        //先序遍历中【从左边界 1 开始的size_left_subtree】个元素就对应了中序遍历中【从左边界开始到根节点定位-1】的元素
        root.left = myBuildTree(preorder,inorder,preorder_left 1,preorder_left size_left_subtree,inorder_left,inorder_root-1);
        
        //递归的构造右子树,并连接到根节点
        //先序遍历中【 从左边界 1    左子树节点数目  对应 开始 到右边界】的元素对应了中序遍历中  【从左边界开始 到 根节点-1】的元素
        root.right = myBuildTree(preorder,inorder,preorder_left size_left_subtree 1,preorder_right,inorder_root 1,inorder_right);
        
        return root;
    }
    
    
}

class TreeNode{
    int val;
    TreeNode left;
    TreeNode right;
    TreeNode(int x){
        val = x;
    }
}

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