前序遍历的第一个元素为根节点,中序遍历的根节点左侧是左子树,右侧是右子树。
在中序遍历中找到根节点,从而找到左右子树,知道左右子树的范围,从而前序遍历中的左右子树也就确定好了。然后分别对左右子树重复这个方式,直至结束。
/*** 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) {}* };*/
class Solution {
public:TreeNode* buildTree(vector<int>& preorder, vector<int>& inorder) {// 使用哈希表存储中序遍历中每个元素的索引,方便快速查找unordered_map<int, int> inorder_map;for (int i = 0; i < inorder.size(); i++) {inorder_map[inorder[i]] = i;}return buildTreeHelper(preorder, 0, preorder.size() - 1, inorder, 0, inorder.size() - 1, inorder_map);}private:TreeNode* buildTreeHelper(vector<int>& preorder, int pre_start, int pre_end, vector<int>& inorder, int in_start, int in_end, unordered_map<int, int>& inorder_map) {// 递归中止条件:树为空if (pre_start > pre_end || in_start > in_end) {return nullptr;}// 根节点的值为前序遍历的第一个元素值int rootVal = preorder[pre_start];// 创建根节点TreeNode* root = new TreeNode(rootVal);// 用根节点的值去中序数组中查找对应元素下标int midIndex = inorder_map[rootVal];// 计算左子树的长度int leftTreeSize = midIndex - in_start;// 递归构造左子树root->left = buildTreeHelper(preorder, pre_start + 1, pre_start + leftTreeSize,inorder, in_start, midIndex - 1, inorder_map);// 递归构造右子树root->right = buildTreeHelper(preorder, pre_start + leftTreeSize + 1, pre_end,inorder, midIndex + 1, in_end, inorder_map);return root;}
};
将 buildTreeHelper 定义为 private 是为了:
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封装实现细节,隐藏不必要的复杂性。
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防止外部代码误用。
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保持类的接口简洁清晰。
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提高代码的可维护性和可扩展性。
这是一种良好的编程实践,尤其是在设计类时,应该尽量遵循这种原则。
如果buildTreeHelper 是 public 的,外部代码可以直接调用它。由于 buildTreeHelper 是一个递归辅助函数,它依赖于特定的参数范围(例如 pre_start、pre_end、in_start、in_end),如果外部代码错误地调用它,可能会导致程序崩溃或产生错误的结果。
