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| 1 | +## 先序遍历构造二叉树 |
| 2 | + |
| 3 | +### 问题描述 |
| 4 | + |
| 5 | +返回与给定先序遍历 **preorder** 相匹配的二叉搜索树(binary **search** tree)的根结点。 |
| 6 | + |
| 7 | +**示例1:** |
| 8 | + |
| 9 | +``` |
| 10 | +输入:[8,5,1,7,10,12] |
| 11 | +输出:[8,5,10,1,7,null,12] |
| 12 | +``` |
| 13 | + |
| 14 | + |
| 15 | + |
| 16 | +**提示:** |
| 17 | + |
| 18 | +- `1 <= preorder.length <= 100` |
| 19 | +- The values of `preorder` are distinct. |
| 20 | + |
| 21 | +### 解法 |
| 22 | + |
| 23 | +二叉树类的题目可以考虑使用递归中的分治法,让本次递归的根节点(sub-root)来管理自身子树的生成方式。而本题使用的是**前序遍历法**所生成的数组,则先检查了根节点,再检查左子树,再检查右子树。因此每层递归我们需要确定的是: |
| 24 | + |
| 25 | +* 本层递归的根节点是什么? |
| 26 | +* 根节点确定后,本层递归之后的左子树范围是什么,右子树的范围是什么? |
| 27 | + |
| 28 | +对于第一个问题,我们知道前序遍历法的根节点一定是当前范围内的第一个元素;而对于第二个问题,我们知道右子树开始于**第一个比当前根节点大的元素**,而左子树结束于该元素的前面一个元素。在解决了这两个问题后,答案已经比较明确了,在每一层递归中,我们需要一个 start 和一个 end 来表示当前的递归所涉及的元素范围: |
| 29 | + |
| 30 | +* 确定当前的递归是否结束(start > end || start >= end) |
| 31 | +* 确定当前递归层的根节点(start) |
| 32 | +* 确定左子树的范围(start + 1, leftEnd - 1)和右子树的范围(leftEnd, end) |
| 33 | + |
| 34 | +因此有如下的递归解法: |
| 35 | + |
| 36 | +```java |
| 37 | +/** |
| 38 | + * Definition for a binary tree node. |
| 39 | + * public class TreeNode { |
| 40 | + * int val; |
| 41 | + * TreeNode left; |
| 42 | + * TreeNode right; |
| 43 | + * TreeNode(int x) { val = x; } |
| 44 | + * } |
| 45 | + */ |
| 46 | +class Solution { |
| 47 | + public TreeNode bstFromPreorder(int[] preorder) { |
| 48 | + if (preorder == null || preorder.length == 0) { |
| 49 | + return null; |
| 50 | + } |
| 51 | + // 进入分治法的递归 |
| 52 | + return helper(preorder, 0, preorder.length - 1); |
| 53 | + } |
| 54 | + |
| 55 | + private TreeNode helper(int[] preorder, int start, int end) { |
| 56 | + // System.out.println("start: " + start + " end: " + end); |
| 57 | + // 确认递归结束的标志,当 start == end 时,表示该区间只剩下一个 subRoot 节点 |
| 58 | + if (start > end) { |
| 59 | + return null; |
| 60 | + } |
| 61 | + if (start == end) { |
| 62 | + return new TreeNode(preorder[start]); |
| 63 | + } |
| 64 | + // 前序遍历,首先遍历到的为根 |
| 65 | + TreeNode root = new TreeNode(preorder[start]); |
| 66 | + int leftEnd = start; |
| 67 | + while (leftEnd <= end) { |
| 68 | + if (preorder[leftEnd] > preorder[start]) { |
| 69 | + break; |
| 70 | + } |
| 71 | + leftEnd++; |
| 72 | + } |
| 73 | + // System.out.println("leftEnd:" + leftEnd + " num: " + preorder[leftEnd]); |
| 74 | + root.left = helper(preorder, start + 1, leftEnd - 1); |
| 75 | + root.right = helper(preorder, leftEnd, end); |
| 76 | + return root; |
| 77 | + } |
| 78 | +} |
| 79 | +``` |
| 80 | + |
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