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《劍指offer》面試題7:重建二叉樹

題目:輸入某二叉樹的前序遍歷和中序遍歷的結果,請重建該二叉樹。假設輸入的前序遍歷和中序遍歷的結果中都不含重複的數字。

二叉樹節點的定義如下:

struct BinaryTreeNode
{
	int m_nValue;
	BinaryTreeNode* m_pLeft;
	BinaryTreeNode* m_pRight;
}

在想清楚如何在前序遍歷和中序遍歷序列中確定左、右子樹的子序列之後,可以寫出如下的遞迴程式碼:

BinaryTreeNode* Construct(int* preorder,int* inorder,int length)
{
	if(preorder==nullptr || inorder==nullptr || length<=0)  return nullptr;
	return ConstructCore(preorder,preorder+length-1,inorder,inorder+length-1);
}

BinaryTreeNode*  ConstructCore(itn* startPreorder,int* endPreoder,int* startInorder,int* endInorder)
{
	//前序遍歷序列的第一數字是根節點的值
	int rootValue=startPreorder[0];
	BinaryTreeNode* root=new BinaryTreeNode();
	root->m_nValue=rootValue;
	root->m_pLeft=root->m_pRight=nullptr;

	//前序遍歷序列只有根節點一個數值
	if(startPreorder==endPreoder)
	{
		if(startInorder==endInorder && *startPreorder==*startInorder)
			return root;
		else
			throw std::exception("Invalid input.");
		
	}

	//在中序遍歷序列中找到根節點的值
	int* rootInorder=startInorder;
	while(rootInorder<=endInorder && *rootInorder!=rootValue)
		++rootInorder;

	if(rootInorder==endInorder && *rootInorder!=rootValue)
		throw std::exception("Invalid input.");

	int leftLength=rootInorder-startInorder;
	int* leftPreorderEnd=startInorder+leftLength;
	if(leftLength>0)
	{
		//構建左子樹
		root->m_pLeft= ConstructCore(startPreorder+1,leftPreorderEnd,startInorder,rootInorder-1);
	}
	if(leftLength<endPreoder-startPreorder)
	{
		//構建右子樹
		root->m_pRight= ConstructCore(leftPreorderEnd+1,endPreoder,rootInorder+1,endInorder);
	}

	return root;
}

測試用例
a.普通二叉樹(完全二叉樹;不完全二叉樹)。
b.特殊二叉樹(所有節點都沒有有子節點的二叉樹;所有節點都沒有左子節點的二叉樹;只有一個節點的二叉樹)。
c.特殊輸入測試(二叉樹的根節點指標為nullptr ;輸入的前序遍歷序列和中序遍歷序列不匹配)。