剑指Offer_07_重建二叉树

❗️LeetCode_105_从前序与中序遍历序列构造二叉树

题目描述：

输入某二叉树的前序遍历和中序遍历的结果，请重建该二叉树。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。

示例：

前序遍历 preorder = [3,9,20,15,7]
中序遍历 inorder = [9,3,15,20,7]

返回如下的二叉树：
    3
   / \
  9  20
    /  \
   15   7
   
限制：0 <= 节点个数 <= 5000

解法1：递归、左闭右闭

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:

    unordered_map<int, int> index;  //创建一个哈希表，用来存放中序序列

    TreeNode* myBuildTree(const vector<int>& preorder, const vector<int>& inorder, int preorder_left, int preorder_right, int inorder_left, int inorder_right) {

        //左闭右闭的写法
        if (preorder_left > preorder_right || inorder_left > inorder_right) {
            return NULL;
        }
        
        //前序遍历中的第一个节点就是根节点
        int preorder_root = preorder_left;
        //在中序遍历中定位根节点
        //这行代码就相当于把前序序列中根结点的值拿来跟哈希表比照，返回哈希表中与根结点值相同的索引
        int inorder_root = index[preorder[preorder_root]];  
        
        //先把根节点建立出来
        TreeNode* root = new TreeNode(preorder[preorder_root]);

        //得到左子树中的节点数目
        int size_left_subtree = inorder_root - inorder_left;

        //递归地构造左子树，并连接到根节点：左闭右闭
        root->left = myBuildTree(preorder, inorder, preorder_left + 1, preorder_left + size_left_subtree, inorder_left, inorder_root - 1);

        //递归地构造右子树，并连接到根节点：左闭右闭
        root->right = myBuildTree(preorder, inorder, preorder_left + size_left_subtree + 1, preorder_right, inorder_root + 1, inorder_right);

        return root;
    }

    TreeNode* buildTree(vector<int>& preorder, vector<int>& inorder) {

        int n = inorder.size();  //中序序列的长度

        //构造哈希映射，帮助我们快速定位根节点
        //将中序序列存放到哈希表中
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            index[inorder[i]] = i;
        }

        //返回最终的二叉树
        return myBuildTree(preorder, inorder, 0, n - 1, 0, n - 1);  
    }
    
};