C++實現LeetCode(106.由中序和後序遍歷建立二叉樹)

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[LeetCode] 106. Construct Binary Tree from Inorder and Postorder Traversal 由中序和後序遍歷建立二叉樹

Given inorder and postorder traversal of a tree, construct the binary tree.

Note:
You may assume that duplicates do not exist in the tree.

For example, given

inorder = [9,3,15,20,7]
postorder = [9,15,7,20,3]

Return the following binary tree:

    3
/ \
9  20
/  \
15   7

這道題要求從中序和後序遍歷的結果來重建原二叉樹，我們知道中序的遍歷順序是左-根-右，後序的順序是左-右-根，對於這種樹的重建一般都是采用遞歸來做，可參見博主之前的一篇博客 Convert Sorted Array to Binary Search Tree。針對這道題，由於後序的順序的最後一個肯定是根，所以原二叉樹的根結點可以知道，題目中給瞭一個很關鍵的條件就是樹中沒有相同元素，有瞭這個條件就可以在中序遍歷中也定位出根節點的位置，並以根節點的位置將中序遍歷拆分為左右兩個部分，分別對其遞歸調用原函數。代碼如下：

class Solution {
public:
    TreeNode *buildTree(vector<int> &inorder, vector<int> &postorder) {
        return buildTree(inorder, 0, inorder.size() - 1, postorder, 0, postorder.size() - 1);
    }
    TreeNode *buildTree(vector<int> &inorder, int iLeft, int iRight, vector<int> &postorder, int pLeft, int pRight) {
        if (iLeft > iRight || pLeft > pRight) return NULL;
        TreeNode *cur = new TreeNode(postorder[pRight]);
        int i = 0;
        for (i = iLeft; i < inorder.size(); ++i) {
            if (inorder[i] == cur->val) break;
        }
        cur->left = buildTree(inorder, iLeft, i - 1, postorder, pLeft, pLeft + i - iLeft - 1);
        cur->right = buildTree(inorder, i + 1, iRight, postorder, pLeft + i - iLeft, pRight - 1);
        return cur;
    }
};

上述代碼中需要小心的地方就是遞歸是 postorder 的左右 index 很容易寫錯，比如 pLeft + i – iLeft – 1, 這個又長又不好記，首先我們要記住 i – iLeft 是計算 inorder 中根節點位置和左邊起始點的距離，然後再加上 postorder 左邊起始點然後再減1。我們可以這樣分析，如果根結點就是左邊起始點的話，那麼拆分的話左邊序列應該為空集，此時 i – iLeft 為0， pLeft + 0 – 1 < pLeft, 那麼再遞歸調用時就會返回 NULL, 成立。如果根節點是左邊起始點緊跟的一個，那麼 i – iLeft 為1， pLeft + 1 – 1 = pLeft，再遞歸調用時還會生成一個節點，就是 pLeft 位置上的節點，為原二叉樹的一個葉節點。

下面來看一個例子, 某一二叉樹的中序和後序遍歷分別為：

Inorder:　　 　11　　4　　5　　13　　8　　9

Postorder:　　11　　4　　13　　9　　8　　5　　

11　　4　　5　　13　　8　　9　　　　　　=>　　　　　　　　　 5

11　　4　　13　　9　　8　　5　　　　　　　　　　　　　　　　/　　\

11　　4　　 　　13　　 8　　9　　　　　　=>　　　　　　　　　5

11　　4　　　　 13　　9　　8　　 　　　　　　　　　　　　　  /　　\

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　4　　　8

11　　　　 　　13　　　　9　　　　　　　　=>　　　　　　　　　5

11　　　　　　 13　　　　9　　　　 　　　　　　　　　　　　   /　　\

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　4　　　8

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　/　　　 /     \

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　11　　  13　　  9

Github 同步地址：

https://github.com/grandyang/leetcode/issues/106

類似題目：

Construct Binary Tree from Preorder and Postorder Traversal

Construct Binary Tree from Preorder and Inorder Traversal

參考資料：

https://leetcode.com/problems/construct-binary-tree-from-inorder-and-postorder-traversal/

https://leetcode.com/problems/construct-binary-tree-from-inorder-and-postorder-traversal/discuss/758462/C%2B%2B-Detail-Explain-or-Diagram

https://leetcode.com/problems/construct-binary-tree-from-inorder-and-postorder-traversal/discuss/34803/Sharing-my-straightforward-recursive-solution

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