劍指offer題解C++【4】重建二叉樹

題目描述

輸入某二叉樹的前序遍歷和中序遍歷的結果，請重建出該二叉樹。假設輸入的前序遍歷和中序遍歷的結果中都不含重複的數字。例如輸入前序遍歷序列{1,2,4,7,3,5,6,8}和中序遍歷序列{4,7,2,1,5,3,8,6}，則重建二叉樹並返回。

解題思路

• 前序遍歷：中-左-右
• 中序遍歷：左-中-右

• 後序遍歷：左-右-中

  1. 前序遍歷序列的第一個值就是root；
  2. 在中序遍歷序列中找到root，root左側爲左子樹中序，右側爲右子樹中序；
  3. 在前序遍歷序列中找到對應的左子樹前序遍歷和右子樹前序遍歷；
  4. 不斷遞歸，即可重建二叉樹。

代碼

/**
 * Definition for binary tree
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    TreeNode* reConstructBinaryTree(vector<int> pre,vector<int> vin) {
        bool valid = true;
        auto res = reConstructBinaryTree(pre,vin,valid);
        if (!valid)
            return nullptr;
        return res;
    }

    TreeNode* reConstructBinaryTree(vector<int> & pre,vector<int> & vin, bool & valid) {
        TreeNode * res = nullptr;
        if (!valid || pre.size()!= vin.size() || pre.size() == 0)
            return res;

        int split = pre[0];
        int split_vin =0;
        bool flag =false;
        for (int i=0; i!= vin.size();i++) {
            if (split == vin[i]) {
                split_vin = i;
                flag = true;
                break;
            }
        }
        if (!flag) {
            valid = false;
            return res;
        }

        vector<int> pre_prefix(pre.begin() + 1, pre.begin() + split_vin +1);
        vector<int> pre_suffix(pre.begin()+split_vin+1, pre.end());

        vector<int> vin_prefix(vin.begin(), vin.begin()+split_vin);
        vector<int> vin_suffix(vin.begin() + split_vin + 1, vin.end());
        TreeNode* left = reConstructBinaryTree(pre_prefix, vin_prefix, valid);
        TreeNode* right = reConstructBinaryTree(pre_suffix, vin_suffix, valid);

        res = new TreeNode(split);
        res->left = left;
        res->right = right;

        return res;

    }
};