力扣：105. 从前序与中序遍历序列构造二叉树（Python3）

题目：

给定两个整数数组 preorder 和 inorder ，其中 preorder 是二叉树的先序遍历 ， inorder 是同一棵树的中序遍历，请构造二叉树并返回其根节点。

来源：力扣（LeetCode）

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示例：

示例 1：

输入：preorder = [3,9,20,15,7], inorder = [9,3,15,20,7]

输出：[3,9,20,null,null,15,7]

示例 2：

输入：preorder = [-1], inorder = [-1]

输出：[-1]

解法：

使用栈辅助（stack），栈中每个结点结构为[当前结点在中序序列中的下标, 树节点]，stack初始化的值是前序序列第0个。用栈的目的是当插入结点为右子树时确定其根节点。

遍历前序序列， 从第1个开始。获取当前值在中序序列中的下标，如果比stack中最后1个小，说明当前结点是前个结点的左子树；否则需要弹出栈顶，直到比stack中最后1个大，此时说明当前结点在弹出结点的右边，在栈最后1个结点的左边，所以把当前结点接到弹出结点的右子树。

知识点：

**1.前序遍历：**根-左-右。

代码：

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode:
#     def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
#         self.val = val
#         self.left = left
#         self.right = right
class Solution:
    def buildTree(self, preorder: List[int], inorder: List[int]) -> Optional[TreeNode]:
        root = tree = TreeNode(preorder[0])
        stack = [[inorder.index(preorder[0]), tree]]
        for num in preorder[1:]:
            index = inorder.index(num)
            tree = TreeNode(num)
            if index < stack[-1][0]:
                stack[-1][1].left = tree
            else:
                while stack and index > stack[-1][0]:
                    pre = stack.pop()
                pre[1].right = tree
            stack.append([index, tree])
        return root