【剑指offer】二叉树——重建二叉树

package cn.dzp.flyroc.offer;

import java.util.Arrays;

public class TreeNodeDemo {

    /*题目描述：输入某二叉树的前序遍历的结果，请重建出该二叉树
    * 假设输入的前序遍历和中序遍历的结果中都不含重复的数字。
    * 例如：输入前序遍历的序列{1,2,4，7,3，5,6,8}和
    * 中序遍历序列{4,7,2,1,5,3,8,6}，则重建二叉树并返回*/

    /*思路：先找出根节点，而后利用递归方法构造二叉树
        * 在二叉树的前序遍历序列中，第一个数字老是树的根结点的值。
        * 但在中序遍历序列中，根结点的值在序列的中间，
        * 左子树的结点的值位于根结点的值的左边，
        * 而右子树的结点的值位于根结点的值的右边。
        * 所以咱们须要扫描中序遍历序列，才能找到根结点的值。*/

    /*先序遍历的第一个元素为根节点，在中序遍历中找到这个根节点，从而能够将中序遍历分为左右两个部分，
        左边部分为左子树的中序遍历，右边部分为右子树的中序遍历，进而也能够将先序遍历除第一个元素之外的剩余部分分为两个部分，
        第一个部分为左子树的先序遍历，第二个部分为右子树的先序遍历。
        由上述分析结果，能够递归调用构建函数，根据左子树、右子树的先序、中序遍历重建左、右子树*/

    //代码实现
    public static class TreeNode{       //构建树的节点类

        int val;
        TreeNode left;      //构建左子树
        TreeNode right;     //构建右子树

        //构造方法
        TreeNode(int x){
            val = x;
        }

        //重写toString方法
        public String toString() {
            return "["+val+"——>"+left+" "+right+"]";
        }

    }

    //重建二叉树
    public static TreeNode reConstructBinaryTree(int[] pre, int[] in){

        if (pre == null || in == null){     //判断前序序列和中序序列是否为空
            return null;
        }
        if (pre.length == 0 || in.length == 0){     //判断前序序列和中序序列的长度是否为0
            return null;
        }
        if (pre.length != in.length){       //判断前序序列的长度是否等于中序序列
            return null;
        }

        TreeNode root = new TreeNode(pre[0]);       //构建根节点


        for (int i = 0; i < pre.length; i++){       //遍历前序序列

            if (pre[0] == in[i]){       //判断前序序列的根节点（第一个节点）是否与中序序列的其中一个节点相同

                root.left = reConstructBinaryTree(Arrays.copyOfRange(pre, 1, i+1),      //将数组pre从1开始复制直到i+1
                        Arrays.copyOfRange(in, 0, i));      //构建左子树；    //将数组in从0开始复制到i

                root.right = reConstructBinaryTree(Arrays.copyOfRange(pre, i+1, pre.length),        //将数组从i+1开始复制到数组的最后一个元素
                        Arrays.copyOfRange(in, i+1, pre.length));       //构建右子树
            }
        }
        return root;
    }

    public static void main(String[] args){

        //前序序列
        int[] pre = {1,2,4,7,3,5,6,8};
        System.out.println("这是前序序列："+Arrays.toString(pre));

        //中序序列
        int[] in = {4,7,2,1,5,3,8,6};
        System.out.println("这是中序序列："+Arrays.toString(in));

        TreeNode treeNode = reConstructBinaryTree(pre, in);
        System.out.println("重建后的序列："+treeNode);
    }

}