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重建二叉树


题目:

题解:

1、分治法(解法一)

  • 解题思路:

  • 复杂度分析:

  • 时间复杂度 O(N) : 其中 NN 为树的节点数量。初始化 HashMap 需遍历 inorder ,占用 O(N) 。递归共建立 N 个节点,每层递归中的节点建立、搜索操作占用 O(1) ,因此使用 O(N) 时间。

  • 空间复杂度 O(N) : HashMap 使用 O(N) 额外空间;最差情况下(输入二叉树为链表时),递归深度达到 N ,占用 O(N) 的栈帧空间;因此总共使用 O(N) 空间。

  • 代码:

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    class Solution {
    HashMap<Integer, Integer> map;
    public TreeNode buildTree(int[] preorder, int[] inorder) {
    map = new HashMap<>();
    // 将中序遍历的数组放入map集合,key为它的值,value为它的索引,以便之后找到中序遍历的根节点的位置
    for (int i = 0; i < inorder.length; i++) {
    map.put(inorder[i],i);
    }
    return buildTree(preorder,0,preorder.length -1,inorder,0,inorder.length -1);
    }

    private TreeNode buildTree(int[] preorder, int preLeft, int preRight, int[] inorder, int inLeft, int inRight) {
    if (preLeft > preRight || inLeft > inRight) {
    return null;
    }
    int rootValue = preorder[preLeft];
    // 将根节点赋值给root
    TreeNode root = new TreeNode(rootValue);
    // 拿到根节点在中序遍历中的位置
    int pIndex = map.get(rootValue);

    // 递归找它的左右子树节点
    root.left = buildTree(preorder,preLeft + 1,preLeft + pIndex - inLeft, inorder ,inLeft,pIndex -1);
    root.right = buildTree(preorder,preLeft + pIndex - inLeft + 1,preRight, inorder ,pIndex + 1,inRight);

    return root;
    }
    }

1、分治法(解法二)

  • 解题思路:

  • 复杂度分析:

    • 时间复杂度 O(N) : 其中 NN 为树的节点数量。初始化 HashMap 需遍历 inorder ,占用 O(N) 。递归共建立 N 个节点,每层递归中的节点建立、搜索操作占用 O(1) ,因此使用 O(N) 时间。
    • 空间复杂度 O(N) : HashMap 使用 O(N) 额外空间;最差情况下(输入二叉树为链表时),递归深度达到 N ,占用 O(N) 的栈帧空间;因此总共使用 O(N) 空间。
  • 代码:

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    class Solution {
    int[] preorder;
    HashMap<Integer, Integer> dic = new HashMap<>();
    public TreeNode buildTree(int[] preorder, int[] inorder) {
    this.preorder = preorder;
    for(int i = 0; i < inorder.length; i++)
    dic.put(inorder[i], i);
    return recur(0, 0, inorder.length - 1);
    }
    TreeNode recur(int root, int left, int right) {
    if(left > right) return null; // 递归终止
    TreeNode node = new TreeNode(preorder[root]); // 建立根节点
    int i = dic.get(preorder[root]); // 划分根节点、左子树、右子树
    node.left = recur(root + 1, left, i - 1); // 开启左子树递归
    node.right = recur(root + i - left + 1, i + 1, right); // 开启右子树递归
    return node; // 回溯返回根节点
    }
    }