先序、中序和后序数组两两结合重构二叉树

package chapter_3_binarytreeproblem;import java.util.HashMap;public class Problem_21_PreInPosArrayToTree {public static class Node {public int value;public Node left;public Node right;public Node(int data) {this.value = data;}}public static Node preInToTree(int[] pre, int[] in) {if (pre == null || in == null) {return null;}HashMap<Integer, Integer> map = new HashMap<Integer, Integer>();for (int i = 0; i < in.length; i++) {map.put(in[i], i);}return preIn(pre, 0, pre.length - 1, in, 0, in.length - 1, map);}public static Node preIn(int[] p, int pi, int pj, int[] n, int ni, int nj,HashMap<Integer, Integer> map) {if (pi > pj) {return null;}Node head = new Node(p[pi]);int index = map.get(p[pi]);head.left = preIn(p, pi + 1, pi + index - ni, n, ni, index - 1, map);head.right = preIn(p, pi + index - ni + 1, pj, n, index + 1, nj, map);return head;}public static Node inPosToTree(int[] in, int[] pos) {if (in == null || pos == null) {return null;}HashMap<Integer, Integer> map = new HashMap<Integer, Integer>();for (int i = 0; i < in.length; i++) {map.put(in[i], i);}return inPos(in, 0, in.length - 1, pos, 0, pos.length - 1, map);}public static Node inPos(int[] n, int ni, int nj, int[] s, int si, int sj,HashMap<Integer, Integer> map) {if (si > sj) {return null;}Node head = new Node(s[sj]);int index = map.get(s[sj]);head.left = inPos(n, ni, index - 1, s, si, si + index - ni - 1, map);head.right = inPos(n, index + 1, nj, s, si + index - ni, sj - 1, map);return head;}// 每个节点的孩子数都为0或2的二叉树才能被先序与后序重构出来public static Node prePosToTree(int[] pre, int[] pos) {if (pre == null || pos == null) {return null;}HashMap<Integer, Integer> map = new HashMap<Integer, Integer>();for (int i = 0; i < pos.length; i++) {map.put(pos[i], i);}return prePos(pre, 0, pre.length - 1, pos, 0, pos.length - 1, map);}public static Node prePos(int[] p, int pi, int pj, int[] s, int si, int sj,HashMap<Integer, Integer> map) {Node head = new Node(s[sj--]);if (pi == pj) {return head;}int index = map.get(p[++pi]);head.left = prePos(p, pi, pi + index - si, s, si, index, map);head.right = prePos(p, pi + index - si + 1, pj, s, index + 1, sj, map);return head;}// for test -- print treepublic static void printTree(Node head) {System.out.println("Binary Tree:");printInOrder(head, 0, "H", 17);System.out.println();}public static void printInOrder(Node head, int height, String to, int len) {if (head == null) {return;}printInOrder(head.right, height + 1, "v", len);String val = to + head.value + to;int lenM = val.length();int lenL = (len - lenM) / 2;int lenR = len - lenM - lenL;val = getSpace(lenL) + val + getSpace(lenR);System.out.println(getSpace(height * len) + val);printInOrder(head.left, height + 1, "^", len);}public static String getSpace(int num) {String space = " ";StringBuffer buf = new StringBuffer("");for (int i = 0; i < num; i++) {buf.append(space);}return buf.toString();}public static void main(String[] args) {int[] pre = { 1, 2, 4, 5, 8, 9, 3, 6, 7 };int[] in = { 4, 2, 8, 5, 9, 1, 6, 3, 7 };int[] pos = { 4, 8, 9, 5, 2, 6, 7, 3, 1 };printTree(preInToTree(pre, in));printTree(inPosToTree(in, pos));printTree(prePosToTree(pre, pos));}}

参考资料：

【1】程序员代码面试指南 -- 左程云

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