LeetCode[105] 从前序与中序遍历序列构造二叉树

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。

示例 1:

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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:

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输入: preorder = [-1], inorder = [-1]
输出: [-1]

超级经典的题目，这道题相信很多人都会，也理解题意，给出的例子也能瞬间构建出来二叉树，但是真的写起来，我个人觉得不是那么容易。

首先要搞清楚二叉树的前序遍历，中序遍历，后续遍历的定义，然后找出规律，然后再开始解题。

解题思路：

1.preorder[0]是root
2.在inorder中找到preorder[0]的索引idx，索引之前的为root->left,中序遍历为inorder[1,idx-1] 索引之后为root->right,中序遍历为inorder[idx+1,end]
3.根据2中的索引位置，确定root->left的节点数量leftnum和root->right的节点数量rightnum
4.在preorder中确定左右子树的前序遍历，root->left的前序遍历为preorder[1,leftnum],root->right的前序遍历为preorder[leftnum+1,end]
5.处理好边界和迭代终止条件

解法1：

cpp 复制代码

TreeNode* buildTree(vector<int>& preorder, vector<int>& inorder) {
        if(preorder.size() == 0) return nullptr;
        TreeNode* root = new TreeNode(preorder[0]);
        return build(preorder, 0, preorder.size() - 1,
            inorder, 0, inorder.size() - 1);
    }
    TreeNode* build(vector<int>& preorder, int prestart, int preend,
                    vector<int>& inorder, int instart, int inend)
    {
        if(prestart > preend) return nullptr;
        int val = preorder[prestart];
        int idx = find(inorder.begin(), inorder.end(), val) - inorder.begin();
        int leftsize = idx - instart;
        TreeNode* root = new TreeNode(val);
        root->left = build(preorder, prestart+1, prestart+leftsize,
                           inorder, instart, idx-1);
        root->right  = build(preorder, prestart+leftsize+1, preend,
                             inorder, idx+1, inend);
        return root;
    }

解法2：从注释中应该可以看出来我调试了多少次*_*,思路没打开，主要是进行了vector的拷贝，导致内存占用很大，边界问题也没有搞的很清楚，导致有不少if判断，注释打开的话submit会超时超内存，关闭注释就可通过。

cpp 复制代码

TreeNode* buildTree(vector<int>& preorder, vector<int>& inorder) {
        if(preorder.size() == 0) return nullptr;
        TreeNode* root = new TreeNode(preorder[0]);
        
        vector<int>::iterator iter = find(inorder.begin(), inorder.end(), preorder[0]);
        int leftnodenum = iter - inorder.begin();
        int rightnodenum = inorder.end() - iter - 1;
        //cout << leftnodenum << " " << rightnodenum << endl;
        
        vector<int> leftpreorder, rightpreorder;
        if(leftnodenum > 0)
            leftpreorder.assign(preorder.begin()+1, preorder.begin()+leftnodenum+1);
        if(rightnodenum > 0)
            rightpreorder.assign(preorder.begin()+leftnodenum+1, preorder.end());
        /*cout << "leftpreorder: " ;
        printvec(leftpreorder);
        cout << "rightpreorder: ";
        printvec(rightpreorder);*/

        /*vector<int> leftinorder, rightinorder;
        if(iter != inorder.begin())
            leftinorder.assign(inorder.begin(), iter+1);
        if(iter != inorder.end())
            rightinorder.assign(iter+1, inorder.end());
        /*cout << "leftinorder: ";
        printvec(leftinorder);
        cout << "rightinorder: ";
        printvec(rightinorder);*/
        //return nullptr;

        root->left = buildTree(leftpreorder, leftinorder);
        root->right = buildTree(rightpreorder, rightinorder);
        return root;
    }