从前序与中序遍历序列构造二叉树-优快云博客

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从前序与中序遍历序列构造二叉树¹

给定一棵树的前序遍历 preorder 与中序遍历 inorder。请构造二叉树并返回其根节点。

package tree;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;


public class BuildTree {
    /**
     * 从前序与中序遍历序列构造二叉树
     *
     * @param preorder 前序遍历
     * @param inorder  中序遍历
     * @return 二叉树根结点
     */
    public TreeNode buildTree(int[] preorder, int[] inorder) {
    
        int preLen = preorder.length;
        int inLen = inorder.length;

        if (preLen != inLen) {
            throw new RuntimeException("Incorrect input data.");
        }
        // 构造哈希映射，快速定位根节点
        Map<Integer, Integer> rootIndexMap = new HashMap<>(preLen);
        for (int i = 0; i < inLen; i++) {
            rootIndexMap.put(inorder[i], i);
        }

        return buildTree(preorder, 0, preLen - 1, rootIndexMap, 0, inLen - 1);
    }

    /**
     *  前序遍历：   根        左             （左子树结束位置）             右
     *          preLeft   preLeft+1    pIndex - inLeft + preLeft     preRight
     *  中序遍历：   左         根          右
     *           inLeft     pIndex     inRight
     *  左子树个数 = pIndex - inLeft =（左子树结束位置）- preLeft
     */
    public TreeNode buildTree(int[] preorder, int preLeft, int preRight,
                              Map<Integer, Integer> rootIndexMap, int inLeft, int inRight) {
        if (preLeft > preRight || inLeft > inRight) {
            return null;
        }

        int rootVal = preorder[preLeft];
        // 先把根节点建立出来
        TreeNode root = new TreeNode(rootVal);
        int pIndex = rootIndexMap.get(rootVal);
        root.left = buildTree(preorder, preLeft + 1, pIndex - inLeft + preLeft,
                rootIndexMap, inLeft, pIndex - 1);
        root.right = buildTree(preorder, pIndex - inLeft + preLeft + 1, preRight,
                rootIndexMap, pIndex + 1, inRight);

        return root;
    }
}