package offer;

import java.util.Map;

import java.util.HashMap;

/**

* @author ： CodeWater

* @create ：2022-03-11-18:37

* @Function Description ：

* 剑指 Offer 07. 重建二叉树

* Input: preorder = [3,9,20,15,7], inorder = [9,3,15,20,7]

* Output: [3,9,20,null,null,15,7]

*/

public class _7BuildTree {

// 键为结点元素值；值为结点下标

private Map<Integer, Integer> indexMap;

public TreeNode buildTree(int[] preorder, int[] inorder) {

int n = preorder.length;

// 构造哈希映射，帮助我们快速定位根节点

indexMap = new HashMap<Integer, Integer>();

for (int i = 0; i < n; i++) {

// 把数组值当做键；下标当做值；这样后面求左子树结点数可以

indexMap.put(inorder[i], i);

}

// 传入的参数是先序和后序的下标；其实也就相当于一段范围内二叉树的范围

return myBuildTree(preorder, inorder, 0, n - 1, 0, n - 1);

}

// 按照的层次遍历序列输出的；参数都是下标索引，这样好理解

public TreeNode myBuildTree(int[] preorder, int[] inorder, int preorder_left, int preorder_right, int inorder_left, int inorder_right) {

// 超出范围，空

if (preorder_left > preorder_right) {

return null;

}

// 前序遍历中的第一个节点就是根节点，preorder_left是pre的下标

int preorder_root = preorder_left;

// 在中序遍历中定位根节点；preorder[preorder_root]根的值；get拿到值对应的下标

int inorder_root = indexMap.get(preorder[preorder_root]);

// 先把根节点建立出来： 注意建立结点的时候用值，不要in_root，这只是个下标

TreeNode root = new TreeNode(preorder[preorder_root]);

// 得到左子树中的节点数目：用的下标相减，所以可得左子树结点数

int size_left_subtree = inorder_root - inorder_left;

// 递归地构造左子树，并连接到根节点

// 先序遍历中「从 左边界+1 开始的 size_left_subtree」个元素就对应了中序遍历中「从 左边界 开始到 根节点定位-1」的元素

root.left = myBuildTree(preorder, inorder, preorder_left + 1, preorder_left + size_left_subtree, inorder_left, inorder_root - 1);

// 递归地构造右子树，并连接到根节点

// 先序遍历中「从 左边界+1+左子树节点数目 开始到 右边界」的元素就对应了中序遍历中「从 根节点定位+1 到 右边界」的元素

root.right = myBuildTree(preorder, inorder, preorder_left + size_left_subtree + 1, preorder_right, inorder_root + 1, inorder_right);

return root;

}

//==========================另外一种============================

/**

* Definition for a binary tree node.

* public class TreeNode {

* int val;

* TreeNode left;

* TreeNode right;

* TreeNode(int x) { val = x; }

* }

*/

class Solution {

// 声明成员变量，方便在递归创建时使用

int[] preorder ;

// 键是结点值 ， 值是结点在中序中的下标。 方便在创建过程中确定左右子树范围

Map<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 );

}

// 初始从root开始（0），范围是是整个中序范围

return recursion( 0 , 0 , inorder.length - 1 );

}

// 从前序中确定根结点root，从中序中确定左右子树的范围（left,right）。 （root，left，right都是数组中的下标）

public TreeNode recursion( int root , int left , int right ){

// 左子树下标超过右子树，递归结束

if( left > right ) return null;

// 找到划分左右子树的根结点

TreeNode node = new TreeNode( preorder[root] );

// 找到根结点在先序中的下标

int i = dic.get( preorder[root] );

// 递归查找左右子树的根结点，同时创捷左右指针

node.left = recursion( root + 1 , left , i - 1 );

node.right = recursion( root + i - left + 1 , i + 1 , right );

return node;

}

}

}

class TreeNode {

int val;

TreeNode left;

TreeNode right;

TreeNode(int x) {

val = x;

}

}