105. 从前序与中序遍历序列构造二叉树 ------ 递归

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:

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]
 

提示:

1 <= preorder.length <= 3000
inorder.length == preorder.length
-3000 <= preorder[i], inorder[i] <= 3000
preorder 和 inorder 均 无重复 元素
inorder 均出现在 preorder
preorder 保证 为二叉树的前序遍历序列
inorder 保证 为二叉树的中序遍历序列
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来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/construct-binary-tree-from-preorder-and-inorder-traversal
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/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
 * };
 */
 //preorder第一个元素为root，在inorder里面找到root，在它之前的为左子树（长l1），之后为右子树（长l2）。preorder[1]到preorder[l1]为左子树,之后为右子树，分别递归。
class Solution {
public:
    TreeNode* buildTree(vector<int>& preorder, vector<int>& inorder) {
        return pre_order(0, inorder.size() - 1, 0, inorder.size() - 1, preorder, inorder);
    }
    
    TreeNode *pre_order(int leftpre, int rightpre, int leftin, int rightin, vector<int> &pre, vector<int> &in) {
        if (leftpre > rightpre || leftin > rightin) return NULL;
        TreeNode *root = new TreeNode(pre[leftpre]);
        int rootin = leftin;
        while (rootin <= rightin && in[rootin] != pre[leftpre]) rootin++;
        int left = rootin - leftin;
        root->left = pre_order(leftpre + 1, leftpre + left, leftin, rootin - 1, pre, in);
        root->right = pre_order(leftpre + left + 1, rightpre, rootin + 1, rightin, pre, in);
        return root;
    }
};