根据一个二叉树的先序遍历数组int[] pre和中序遍历的数组int[] in，重构这个二叉树。

package class06;

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

/**
 * 根据一个二叉树的先序遍历数组int[] pre和中序遍历的数组int[] in，重构这个二叉树。
 */
//测试链接：https://leetcode.com/problems/construct-binary-tree-from-preorder-and-inorder-traversal
public class Code05_ConstructBinaryTreeFromPreorderAndInorderTraversal {
    public static class TreeNode {
        int val;
        TreeNode left;
        TreeNode right;

        public TreeNode() {
        }

        public TreeNode(int val) {
            this.val = val;
        }

        public TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
            this.val = val;
            this.left = left;
            this.right = right;
        }
    }

    public static TreeNode buildTree(int[] pre, int[] in) {
        if (pre == null || in == null || pre.length != in.length) {
            return null;
        }
        return f(pre, 0, pre.length - 1, in, 0, in.length - 1);

    }

    /**
     * 根据一个二叉树的先序遍历数组int[] pre和中序遍历的数组int[] in，构建这个二叉树。并返回头节点
     *
     * @param pre 先序数组
     * @param L1  先序数组的第一个元素的索引
     * @param R1  先序数组的最后一个元素的索引
     * @param in  中序数组
     * @param L2  中序数组的第一个元素的索引
     * @param R2  中序数组的最后一个元素的索引
     * @return 这个树的头节点
     */
    public static TreeNode f(int[] pre, int L1, int R1, int[] in, int L2, int R2) {
        if (L1 > R1) {//当一个二叉树是特殊结构时(比如长短脚，或其他特殊结构)，返回空。
            return null;
        }
        TreeNode head = new TreeNode(pre[L1]);//创建头节点
        if (L1 == R1) {//当只有一个头节点。
            return head;
        }
        int find = L2;
        //在中序数组in[]中，从左往右遍历。只要in[find]不等于先序的第一个元素，即pre[L1]，也就是整个树的根节点。
        //find有往后跳一步
        while (in[find] != pre[L1]) {
            find++;
        }
        head.left = f(pre, L1 + 1, L1 + (find - L2), in, L2, find - 1);
        head.right = f(pre, (L1 + (find - L2)) + 1, R1, in, find + 1, R2);
        return head;
    }

    public TreeNode buildTree2(int[] pre, int[] in) {
        if (pre.length == 0 || in.length == 0 || pre.length != in.length) {
            return null;
        }
        Map<Integer, Integer> valueIndexMap = new HashMap<>();
        //把中序数组遍历一次，记录在map里。key是数组的值，value是数组的索引。
        //这样一来，每次调用g()方法的时候，就不用总是遍历中序数组int[] in了。
        //因为遍历中序数组的目的，就是从in数组的第一个元素，一直向后找。直到找到pre数组的第一个元素(即头节点)。
        //那么创建好这个map后，每次调用g()方法时，都带着这个map，提高查询效率。
        for (int i = 0; i < in.length; i++) {
            valueIndexMap.put(in[i], i);
        }
        return g(pre, 0, pre.length - 1, in, 0, in.length - 1, valueIndexMap);//每次调用g()方法都带着这个map
    }

    //f(...)函数的加强版，增加了一个map，作为临时缓存。
    public static TreeNode g(int[] pre, int L1, int R1, int[] in, int L2, int R2, Map<Integer, Integer> valueIndexMap) {
        if (L1 > R1) {
            return null;
        }
        TreeNode head = new TreeNode(pre[L1]);
        if (L1 == R1) {
            return head;
        }
        //直接从map中查出pre[L1](即头节点)这个数值，在中序数组in中的索引find。
        int find = valueIndexMap.get(pre[L1]);
        head.left = g(pre, L1 + 1, L1 + find - L2, in, L2, find - 1, valueIndexMap);
        head.right = g(pre, L1 + find - L2 + 1, R1, in, find + 1, R2, valueIndexMap);
        return head;
    }

}