105. 从前序与中序遍历序列构造二叉树(java)重点标记

最新推荐文章于 2025-11-23 19:21:38 发布

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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]

代码思路：

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode() {}
 *     TreeNode(int val) { this.val = val; }
 *     TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = left;
 *         this.right = right;
 *     }
 * }
 */
class Solution {
    public TreeNode buildTree(int[] preorder, int[] inorder) {
        if(preorder.length==0){
            return null;
        }
        // 初始化哈希表，存储中序遍历的每个节点值和索引
        HashMap<Integer, Integer> inorderMap = new HashMap<>();
        for (int i = 0; i < inorder.length; i++) {
            inorderMap.put(inorder[i], i);
        }
        TreeNode root = build(0,preorder.length-1,0,preorder,inorderMap);
        return root;
    }
    public TreeNode build(int low,int high,int preindex,int[] preorder, HashMap<Integer, Integer> inorderMap){
        if(low>high){
            return null;
        }
        // 获取当前节点的值
        int val = preorder[preindex];
        TreeNode node = new TreeNode(val); 

        // 获取当前节点在inorder中的索引
        int index = inorderMap.get(node.val);
         // 递归构建左子树和右子树，并传递更新后的preindex
        node.left = build(low,index-1,preindex+1,preorder,inorderMap);
        node.right = build(index+1,high,preindex+(index-low)+1,preorder,inorderMap);
        return node;
    }  
}

注意：preindex的值！！！

时间和空间复杂度：

时间复杂度：O(n)。哈希表的构建和每个递归调用的操作都是O(1)，所以总体时间复杂度是O(n)，其中n是节点数。
空间复杂度：O(n)，空间用于存储哈希表和递归调用栈。

改进一下，preindex的值设置为全局变量

class Solution {
    private int  preindex; 
    public TreeNode buildTree(int[] preorder, int[] inorder) {
        if(preorder.length==0){
            return null;
        }
        // 初始化哈希表，存储中序遍历的每个节点值和索引
        HashMap<Integer, Integer> inorderMap = new HashMap<>();
        for (int i = 0; i < inorder.length; i++) {
            inorderMap.put(inorder[i], i);
        }
        TreeNode root = build(0,preorder.length-1,preindex,preorder,inorderMap);
        return root;
    }
    public TreeNode build(int low,int high,int preindex,int[] preorder, HashMap<Integer, Integer> inorderMap){
        if(low>high){
            return null;
        }
        // 获取当前节点的值
        int val = preorder[preindex];
        TreeNode node = new TreeNode(val); 

        // 获取当前节点在inorder中的索引
        int index = inorderMap.get(node.val);
         // 递归构建左子树和右子树，并传递更新后的preindex
        node.left = build(low,index-1,preindex+1,preorder,inorderMap);
        node.right = build(index+1,high,preindex+(index-low)+1,preorder,inorderMap);
        return node;
    }  
}