java实现重建二叉树

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

题目：输入某二叉树的前序遍历和中序遍历的结果，请重建出该二叉树。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。

例如输入前序遍历序列{1,2,4,7,3,5,6,8}和中序遍历序列{4,7,2,1,5,3,8,6}，则重建二叉树并返回。

思路：根据题目给出的前序遍历、后序遍历数组，首先找出根节点

然后再根据中序遍历找到左子树和右子树的长度，分别构造出左右子树的前序遍历和中序遍历序列

最后分别对左右子树采取递归，递归跳出的条件是序列长度为1.

比如根据题目的例子，我们由前序遍历先得到了根节点1，然后根据中序遍历，得到左子树的节点应该为{4,7,2}，右子树的节点应该为{5,3,8,6}

递归对左子树处理，左子树{4,7,2}的根节点由前序遍历可得为2，那么他的左右子树由中序遍历可得为{4,7}和{} ，对{4,7}处理，可得跟节点为4，左右子树为{}，{7} ，处理完毕

递归对右子树处理，右子树{5,3,8,6}的根节点为3，得到左右子树为{5}和{8,6} ，对{8,6}处理，得到根节点为6，左右子树为{8}和{} ，处理完毕

public class TreeNode{
	int data;
	TreeNode left;
	TreeNode right;
	public TreeNode(int data) {
		super();
		this.data = data;
	}
}


import java.util.HashMap;

/*
 * 题目：输入某二叉树的前序遍历和中序遍历的结果，请重建出该二叉树。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。
 * 例如输入前序遍历序列{1,2,4,7,3,5,6,8}和中序遍历序列{4,7,2,1,5,3,8,6}，则重建二叉树并返回。
 * 思路：根据题目给出的前序遍历、后序遍历数组，首先找出根节点
 * 然后再根据中序遍历找到左子树和右子树的长度，分别构造出左右子树的前序遍历和中序遍历序列
 * 最后分别对左右子树采取递归，递归跳出的条件是序列长度为1.
 * */
public class 重建二叉树 {
	 public TreeNode reConstructBinaryTree(int [] pre,int [] in) {
	        if (pre==null || in==null) {
				return null;
			}
	        HashMap<Integer, Integer> map=new HashMap<>();//中序的节点在哪个位置
	        for(int i=0;i<in.length;i++){
	        	map.put(in[i], i);
	        }
	        return preIn(pre,0,pre.length-1,in,0,in.length-1,map);
	 }
	 public TreeNode preIn(int[] p,int pi,int pj,int[] n,int ni,int nj,HashMap<Integer, Integer> map){
		 if(pi>pj){
			 return null;
		 }
		 TreeNode head=new TreeNode(p[pi]);
		 int index=map.get(p[pi]);//获得根节点在中序遍历中的位置,由此将中序遍历划分为左右子树,并递归处理
		 head.left=preIn(p,pi+1,pi+(index-ni),n,ni,index-1,map);//(index-ni)为左子树长度
	     head.right=preIn(p,pi+(index-ni)+1,pj,n,index+1,nj,map);//(index-ni+1)为右子树偏移量
	     return head;
	 }
}

C++版

/**
 * Definition for binary tree
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
private:
    TreeNode *head;
public:
    TreeNode* reConstructBinaryTree(vector<int> pre,vector<int> vin) {
        if(pre.size()!=vin.size())return nullptr;
        return rec(pre,vin);
    }
    
    TreeNode* rec(vector<int> pre,vector<int> vin){
        if(pre.size()==0 || vin.size()==0) return nullptr;
        TreeNode *node=new TreeNode(pre[0]);
        int mid=find_idx(vin, pre[0]);
        vector<int> left_pre=subv(pre,1,mid);
        vector<int> left_vin=subv(vin,0,mid);
        node->left = rec(left_pre,left_vin);
        
        vector<int> right_pre=subv(pre,mid+1,-2);
        vector<int> right_vin=subv(vin,mid+1,-2);
        node->right = rec(right_pre,right_vin);
        return node;
    }
    
    int find_idx(vector<int> v,int target){
        for(int i=0;i<v.size();i++){
            if(v[i]==target){
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }
    
    vector<int> subv(vector<int> v,int start,int end){
        vector<int> r;
        if(end==-2){
            end=v.size()-1;
        }
        for(int i=start;i<=end;i++){
            r.emplace_back(v[i]);
        }
        return r;
    }
};