剑指offer的66题之第4题：重建二叉树

题目描述

输入某二叉树的前序遍历和中序遍历的结果，请重建出该二叉树。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。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}，则重建二叉树并返回。

代码实现如下：

 1 /**
 2  * Definition for binary tree
 3  * struct TreeNode {
 4  *     int val;
 5  *     TreeNode *left;
 6  *     TreeNode *right;
 7  *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 8  * };
 9  */
10     class Solution {
11   
12     public:
13         struct TreeNode* reConstructBinaryTree(vector<int> pre,vector<int> in) {
14             int inlen=in.size();
15             if(inlen==0)
16                 return NULL;
17             vector<int> left_pre,right_pre,left_in,right_in;
18             //创建根节点，根节点肯定是前序遍历的第一个数
19             TreeNode* head=new TreeNode(pre[0]);
20             //找到中序遍历根节点所在位置,存放于变量gen中
21             int gen=0;
22             for(int i=0;i<inlen;i++)
23             {
24                 if (in[i]==pre[0])
25                 {
26                     gen=i;
27                     break;
28                 }
29             }
30             //对于中序遍历，根节点左边的节点位于二叉树的左边，根节点右边的节点位于二叉树的右边
31             //利用上述这点，对二叉树节点进行归并
32             for(int i=0;i<gen;i++)
33             {
34                 left_in.push_back(in[i]);
35                 left_pre.push_back(pre[i+1]);//前序第一个为根节点
36             } 
37             for(int i=gen+1;i<inlen;i++)
38             {
39                 right_in.push_back(in[i]);
40                 right_pre.push_back(pre[i]);
41             }
42             //和shell排序的思想类似，取出前序和中序遍历根节点左边和右边的子树
43             //递归，再对其进行上述所有步骤，即再区分子树的左、右子子数，直到叶节点
44            head->left=reConstructBinaryTree(left_pre,left_in);
45            head->right=reConstructBinaryTree(right_pre,right_in);
46            return head;
47         }
48     };

下面方法传递的参数是数组：

 1 public class Solution {
 2     public TreeNode reConstructBinaryTree(int [] pre,int [] in) {
 3         TreeNode root=reConstructBinaryTree(pre,0,pre.length-1,in,0,in.length-1);
 4         return root;
 5     }
 6     //前序遍历{1,2,4,7,3,5,6,8}和中序遍历序列{4,7,2,1,5,3,8,6}
 7     private TreeNode reConstructBinaryTree(int [] pre,int startPre,int endPre,int [] in,int startIn,int endIn) {
 8          
 9         if(startPre>endPre||startIn>endIn)
10             return null;
11         TreeNode root=new TreeNode(pre[startPre]);
12          
13         for(int i=startIn;i<=endIn;i++)
14             if(in[i]==pre[startPre]){
15                 root.left=reConstructBinaryTree(pre,startPre+1,startPre+i-startIn,in,startIn,i-1);
16                 root.right=reConstructBinaryTree(pre,i-startIn+startPre+1,endPre,in,i+1,endIn);
17                       break;
18             }
19                  
20         return root;
21     }
22 }

Python代码实现：

1 class Solution:
2     def reConstructBinaryTree(self, pre, tin):
3         if not pre or not tin:
4             return None
5         root = TreeNode(pre.pop(0))
6         index = tin.index(root.val)
7         root.left = self.reConstructBinaryTree(pre, tin[:index])
8         root.right = self.reConstructBinaryTree(pre, tin[index + 1:])
9         return root