dfs-重建二叉树-JZ4

描述
给定某二叉树的前序遍历和中序遍历，请重建出该二叉树并返回它的头结点。
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}，则重建出如下图所示。

提示:
1.0 <= pre.length <= 2000
2.vin.length == pre.length
3.-10000 <= pre[i], vin[i] <= 10000
4.pre 和 vin 均无重复元素
5.vin出现的元素均出现在 pre里
6.只需要返回根结点，系统会自动输出整颗树做答案对比
示例1

输入： [1,2,4,7,3,5,6,8],[4,7,2,1,5,3,8,6]
返回值：{1,2,3,4,#,5,6,#,7,#,#,8}
说明： 返回根节点，系统会输出整颗二叉树对比结果

示例2

输入： [1],[1]
返回值： {1}

示例3

输入： [1,2,3,4,5,6,7],[3,2,4,1,6,5,7]
返回值： {1,2,5,3,4,6,7}

思路：
前序遍历和中序遍历，重建二叉树，主要应用dfs与递归

• 前序遍历的首元素就是当前递归层次的根节点
• 确定左右子树的范围，从中间向两边查找跟节点索引，从中序遍历中根据根节点的值找到中序遍历数组中根节点的索引
• 当前根节点的左子节点为左子树的跟节点，拼接、构建二叉树即可

时间复杂度 O(N)：递归了每个结点，N为结点数
空间复杂度 O(N)：递归所用的栈空间

代码

/**
 * Definition for binary tree
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
import java.util.*;
public class Solution {
    public TreeNode reConstructBinaryTree(int [] pre,int [] in) {
        if (pre == null || pre.length == 0 
            || in == null || in.length == 0 
            || pre.length != in.length) {
            return null;
        }
        return buildBinaryTree(pre, 0, pre.length-1, in, 0, in.length-1);
    }
    
    private TreeNode buildBinaryTree(int [] pre, int beginPre, int endPre, 
                                     int [] in, int beginIn, int endIn) {
        if (beginPre > endPre || beginIn > endIn) {
            return null;
        }
        int val = pre[beginPre];
        int rootValIn = beginIn;
        while (rootValIn <= endIn) {
            if (in[rootValIn] == val) {
                break;
            }
            rootValIn++;
        }
        TreeNode root = new TreeNode(val);
        //左子树长度
        int leftLength = rootValIn - beginIn;
        //右子树长度
        int rightLength = endIn - rootValIn;
        root.left = buildBinaryTree(pre, beginPre+1, beginPre + leftLength, 
                                    in, beginIn, rootValIn-1);
        root.right = buildBinaryTree(pre, endPre - rightLength + 1, endPre, 
                                    in, rootValIn+1, endIn);
        return root;
    }
}