07_重建二叉树,根据先序和中序创建二叉树(中等难度)_在建立二叉树的时候遇到了问题,就拿先序和中序创建来说,找位置有一些难度。

0 <= 节点个数 <= 5000

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/zhong-jian-er-cha-shu-lcof
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public class Solution {

    class TreeNode {
        int val;
        TreeNode left;
        TreeNode right;

        TreeNode(int x) {
            val = x;
        }
    }

    /\*\*
 \* 递归的方法
 \*/
    //利用原理,先序遍历的第一个节点就是根。在中序遍历中通过根 区分哪些是左子树的,哪些是右子树的
    //左右子树,递归
    HashMap<Integer, Integer> map = new HashMap<>();//标记中序遍历
    int[] preorder;//保留的先序遍历

    public TreeNode buildTree1(int[] preorder, int[] inorder) {
        this.preorder = preorder;
        for (int i = 0; i < preorder.length; i++) {
            map.put(inorder[i], i);
        }
        return recursive(0,0,inorder.length-1);
    }

    /\*\*
 \* @param pre\_root\_idx 先序遍历的索引
 \* @param in\_left\_idx 中序遍历的索引
 \* @param in\_right\_idx 中序遍历的索引
 \*/
    public TreeNode recursive(int pre_root_idx, int in_left_idx, int in_right_idx) {
        //相等就是自己
        if (in_left_idx > in_right_idx)
            return null;

        //root\_idx是在先序里面的
        TreeNode root = new TreeNode(preorder[pre_root_idx]);
        // 有了先序的,再根据先序的,在中序中获 当前根的索引
        int idx = map.get(preorder[pre_root_idx]);

        //左子树的根节点就是 左子树的(前序遍历)第一个,就是+1,左边边界就是left,右边边界是中间区分的idx-1
        root.left = recursive(pre_root_idx + 1, in_left_idx, idx - 1);

        //由根节点在中序遍历的idx 区分成2段,idx 就是根

        //右子树的根,就是右子树(前序遍历)的第一个,就是当前根节点 加上左子树的数量
        // pre\_root\_idx 当前的根 左子树的长度 = 左子树的左边-右边 (idx-1 - in\_left\_idx +1) 。最后+1就是右子树的根了
        root.right = recursive(pre_root_idx + (idx-1 - in_left_idx +1)  + 1, idx + 1, in_right_idx);
        return root;
    }

    /\*\*
 \* 迭代的方法,用栈取代了递归,
 使用前序遍历的第一个元素创建根节点。
 创建一个栈,将根节点压入栈内。
 初始化中序遍历下标为 0。
 遍历前序遍历的每个元素,判断其上一个元素(即栈顶元素)是否等于中序遍历下标指向的元素。
 若上一个元素不等于中序遍历下标指向的元素,则将当前元素作为其上一个元素的左子节点,并将当前元素压入栈内。
 若上一个元素等于中序遍历下标指向的元素,则从栈内弹出一个元素,同时令中序遍历下标指向下一个元素,之后继续判断栈顶元素是否等于中序遍历下标指向的元素,若相等则重复该操作,直至栈为空或者元素不相等。然后令当前元素为最后一个相等元素的右节点。
 遍历结束,返回根节点。

 \*/

    public TreeNode buildTree2(int[] preorder, int[] inorder) {
        if (preorder == null || preorder.length == 0) {
            return null;
        }
        TreeNode root = new TreeNode(preorder[0]);
        int length = preorder.length;
        Stack<TreeNode> stack = new Stack<TreeNode>();
        stack.push(root);
        int inorderIndex = 0;
        for (int i = 1; i < length; i++) {
            int preorderVal = preorder[i];
            TreeNode node = stack.peek();
            if (node.val != inorder[inorderIndex]) {
                node.left = new TreeNode(preorderVal);
                stack.push(node.left);
            } else {
                while (!stack.isEmpty() && stack.peek().val == inorder[inorderIndex]) {
                    node = stack.pop();
                    inorderIndex++;
                }
                node.right = new TreeNode(preorderVal);
                stack.push(node.right);
            }
        }
        return root;
    }
}

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