6.重建二叉树

输入一棵二叉树前序遍历和中序遍历的结果，请重建该二叉树。

注意:

• 二叉树中每个节点的值都互不相同；
• 输入的前序遍历和中序遍历一定合法；

数据范围：

树中节点数量范围 [0,100]。

样例：

给定：
前序遍历是：[3, 9, 20, 15, 7]
中序遍历是：[9, 3, 15, 20, 7]
返回：[3, 9, 20, null, null, 15, 7, null, null, null, null]
返回的二叉树如下所示：

代码：

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    //构造中序遍历值和数组下标的映射，帮助我们快速根据中序遍历数组的值定位对应的下标，主要是为了根据根节点的值找到其在中序遍历数组中的下标
    Map<Integer,Integer>mp = new HashMap<>();
    public TreeNode buildTree(int[] preorder, int[] inorder) {
        //n为先序遍历数组的长度
        int n = inorder.length;
        //如果n为零直接返回null
        if(n == 0)return null;
        //遍历中序遍历数组，构造映射
        for(int i = 0;i<n;i++)mp.put(inorder[i],i);
        //递归构造二叉树
        return build(preorder,inorder,0,n-1,0,n-1);
    }
    public TreeNode build(int[] preorder,int[] inorder,int pl,int pr,int il,int ir){
        //前序遍历中的第一个节点就是根节点，root_val即为根节点的值
        int root_val = preorder[pl];
        //在中序遍历中定位根节点，root_idx即为根节点在中序遍历数组中的下标
        int root_idx = mp.get(root_val);
        //根据根节点的值root_val构造根节点
        TreeNode root = new TreeNode(root_val);
        //如果il<root_idx表示中序遍历数组左边还有值，说明还有左子树，递归遍历构造左子树
        //此时先序遍历数组的左右下标进行更新，左下标向右移动一位，变为pl+1，右下标更新为pl+1+左子树节点个数-1，由于左子树节点个数为root_idx-il，所以右下标更新为pl+root_idx-il
        //同理中序遍历数组的左右下标进行更新，左下标仍为il，右下标更新为root_idx-1
        if(il<root_idx)root.left = build(preorder,inorder,pl+1,pl+root_idx-il,il,root_idx-1);
        //如果ir>root_idx表示中序遍历数组右边还有值，说明还有右子树，递归遍历构造右子树
        //此时先序遍历数组的左右下标进行更新，左下标变为pl+root_idx-il+1，右下标仍为pr
        //同理中序遍历数组的左右下标进行更新，左下标仍为root_idx+1，右下标仍为ir
        if(ir>root_idx)root.right = build(preorder,inorder,pl+root_idx-il+1,pr,root_idx+1,ir);
        //返回根节点
        return root;
    }
}