（剑指Offer）面试题6：重建二叉树

题目：

输入某二叉树的前序遍历和中序遍历的结果，请重建出该二叉树。

假设输入的前序遍历和中序遍历结果中都不含重复的数字。

例如输入前序遍历序列{1,2,4,7,3,5,6,8}和中序遍历序列{4,7,2,1,5,3,8,6}，则重建二叉树并输出它的后序遍历序列。

二叉树的定义如下：

struct BinaryTreeNode{
    int val;
    BinaryTreeNode* left;
    BinaryTreeNode* right;
    BinaryTreeNode(int x):val(x),left(NULL),right(NULL){}
};

思路：

在二叉树的先序遍历序列中，第一个数总是数的根结点的值，后面依次是是左子树结点的值、右子树结点的值；

在二叉树的中序遍历序列中，根节点位于序列中间，根节点左边为左子树，右边为右子树。

根据上述信息，我们可以：

先通过先序遍历序列找到根节点，

然后在中序遍历序列中找到根节点，这样就可以确定左子树和右子树。

接着再回到先序遍历序列中找到左子树和右子树，重复上述步骤（递归）。

代码：

struct BinaryTreeNode{
    int val;
    BinaryTreeNode* left;
    BinaryTreeNode* right;
    BinaryTreeNode(int x):val(x),left(NULL),right(NULL){}
};

BinaryTreeNode* ConstructCore(int* startPreorder,int* endPreorder,int* startInorder,int* endInorder){
    int rootValue=startPreorder[0];
    BinaryTreeNode* root=new BinaryTreeNode(rootValue);
    if(startPreorder==endPreorder && startInorder==endInorder)
        return root;
//    else
//        throw std::exception("Invalid Input.\n");

    int* rootInorder=startInorder;
    while(rootInorder!=endInorder && *rootInorder!=rootValue)
        ++rootInorder;

//    if(rootInorder==endInorder && *rootInorder!=rootValue)
//        throw std::exception("Invalid Input.\n");

    int leftLength=rootInorder-startInorder;
    int* leftPreOrderEnd=startPreorder+leftLength;
    if(leftLength>0)
        root->left=ConstructCore(startPreorder+1,leftPreOrderEnd,startInorder,rootInorder-1);
    int rightLength=endPreorder-startPreorder-leftLength;
    if(rightLength>0)
        root->right=ConstructCore(leftPreOrderEnd+1,endPreorder,rootInorder+1,endInorder);
    return root;
}

BinaryTreeNode* Construct(int* preOrder,int* inOrder,int length){
    if(preOrder==NULL || inOrder==NULL || length<=0)
        return NULL;
    return ConstructCore(preOrder,preOrder+length-1,inOrder,inOrder+length-1);
}

在线测试OJ：

http://www.nowcoder.com/books/coding-interviews/8a19cbe657394eeaac2f6ea9b0f6fcf6?rp=1

AC代码：

/**
 * Definition for binary tree
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    struct TreeNode* construct(const vector<int> &pre,int startPre,int endPre,const vector<int> &in,int startIn,int endIn){
        int rootValue=pre[startPre];
        TreeNode* root=new TreeNode(rootValue);
        if(startPre==endPre && startIn==endIn)
            return root;

        int rootIndex=startIn;
        while(rootIndex<=endIn && in[rootIndex]!=rootValue)
            rootIndex++;

        int leftLength=rootIndex-startIn;
        if(leftLength>0)
            root->left=construct(pre,startPre+1,startPre+leftLength,in,startIn,rootIndex-1);
		int rightLength=endPre-startPre-leftLength;
        if(rightLength>0)
            root->right=construct(pre,startPre+leftLength+1,endPre,in,rootIndex+1,endIn);

        return root;
    }

	struct TreeNode* reConstructBinaryTree(vector<int> pre,vector<int> in) {
		int len=pre.size();
        if(len<=0)
            return NULL;
        return construct(pre,0,len-1,in,0,len-1);
	}
};