重建二叉树（Python and C++解法）
题目：
输入某二叉树的前序遍历和中序遍历的结果，请重建该二叉树。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，给出
前序遍历 preorder = [3,9,20,15,7]
中序遍历 inorder = [9,3,15,20,7]
返回如下的二叉树：
3
/ \
9 20
/ \
15 7
来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/zhong-jian-er-cha-shu-lcof
思路：
3 9 【 20 15 7 】
根节点 左子树 右子树
9 3 【 15 20 7 】
左子树 根节点 右子树
根据前序遍历，可以确定根节点；根据中序遍历，可以确定左子树节点和右子树节点，同时可以确定子树节点的前序遍历和中序遍历结果，因此根据节点使用递归方法建立子树。
Python解法：
1 # 定义二叉树 2 class TreeNode: 3 def __init__(self, x): # self相当于类的实例 4 self.val = x 5 self.left = None 6 self.right = None 7 8 9 class Solution: 10 def buildTree(self, preorder: List[int], inorder: List[int]) -> TreeNode: 11 if not preorder or not inorder or len(preorder) != len(inorder): # 考虑异常条件 12 return None 13 root = preorder[0] 14 rootNode = TreeNode(root) # 建立根节点 15 pos = inorder.index(root) # 确定根节点在中序遍历中的索引位置 16 17 preorderLeft = preorder[1:pos+1] # 前序遍历的左子树 18 preorderRight = preorder[pos+1:] # 前序遍历的右子树 19 20 inorderLeft = inorder[:pos] # 中序遍历的左子树 21 inorderRight = inorder[pos+1:] # 中序遍历的右子树 22 23 leftNode = self.buildTree(preorderLeft, inorderLeft) # 递归到左子树的根节点 24 rightNode = self.buildTree(preorderRight, inorderRight) # 递归到右子树的根节点 25 rootNode.left = leftNode 26 rootNode.right = rightNode 27 return rootNode
C++解法：
1 struct TreeNode { 2 int val; 3 TreeNode *left; 4 TreeNode *right; 5 TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {} 6 }; 7 8 class Solution { 9 public: 10 TreeNode* buildTree(vector<int>& preorder, vector<int>& inorder) { 11 if (preorder.size() == 0 || inorder.size() == 0 || preorder.size() != inorder.size()) // 考虑异常情况 12 return NULL; 13 14 int root = preorder[0]; 15 TreeNode *rootNode = new TreeNode(root); // 建立根节点时，一定要用new!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 16 int pos; // 根节点在中序遍历中的下标 17 for (int i = 0; i < inorder.size(); i++) 18 if (inorder[i] == root) { 19 pos = i; 20 break; 21 } 22 23 vector<int> preorderLeft; // 前序遍历的左子树 24 vector<int> preorderRight; // 前序遍历的右子树 25 for (int i = 1; i <= pos; i++) 26 preorderLeft.push_back(preorder[i]); 27 for (int i = pos + 1; i < preorder.size(); i++) 28 preorderRight.push_back(preorder[i]); 29 30 vector<int> inorderLeft; // 中序遍历的左子树 31 vector<int> inorderRight; // 中序遍历的右子树 32 for (int i = 0; i < pos; i++) 33 inorderLeft.push_back(inorder[i]); 34 for (int i = pos + 1; i < inorder.size(); i++) 35 inorderRight.push_back(inorder[i]); 36 37 TreeNode *leftNode = buildTree(preorderLeft, inorderLeft); // 递归到左子树的根节点 38 TreeNode *rightNode = buildTree(preorderRight, inorderRight); // 递归到右子树的根节点 39 rootNode->left = leftNode; 40 rootNode->right = rightNode; 41 42 return rootNode; 43 } 44 };
