105. 从前序与中序遍历序列构造二叉树 - 力扣（LeetCode）

题目要求：

给定两个整数数组 preorder 和 inorder ，其中 preorder 是二叉树的先序遍历， inorder 是同一棵树的中序遍历，请构造二叉树并返回其根节点。

示例 1:

输入: preorder = [3,9,20,15,7], inorder = [9,3,15,20,7]
输出: [3,9,20,null,null,15,7]

示例 2:

输入: preorder = [-1], inorder = [-1]
输出: [-1]

提示:

• 1 <= preorder.length <= 3000
• inorder.length == preorder.length
• -3000 <= preorder[i], inorder[i] <= 3000
• preorder 和 inorder 均 无重复 元素
• inorder 均出现在 preorder
• preorder 保证 为二叉树的前序遍历序列
• inorder 保证 为二叉树的中序遍历序列

解法-1 递归 O(N^2)

        题目说preorder序列(简称p)是前序遍历，inorder(简称i)是中序遍历，那么先从 p 中找到第一个元素，然后找到这个元素在 i 中的位置。

        在i中以这个位置为界限，根据中序遍历左根右的顺序，这个位置左边的数组构成它的左子树，右边构成它的右子树。

        然后在p中找第二个元素，根据前序遍历根左右的顺序，这个元素一定是左子树的根，然后继续在i中找到它，它的左(不低于0，小于上个根)右(不大于结尾，大于上个根)边，也是它的左右子树。

        重复上述过程，直到数组只剩一个节点，它就是某个根的子树，至此就可以从简单到复杂构建子树了。

class Solution {
    TreeNode* _buildTree(vector<int>& preorder, vector<int>& inorder, int start,
                         int end,int left) {
        if (start == end)
            return new TreeNode(inorder[start]);
        for (int i = left; i < preorder.size(); i++) {
            for (int j = start; j <= end; j++)
                if (preorder[i] == inorder[j]) {
                    TreeNode*leftTree = _buildTree(preorder,inorder,start,j-1,left+1);
                    TreeNode*rightTree = _buildTree(preorder,inorder,j+1,end,left+1);
                    TreeNode* root = new TreeNode(inorder[j],leftTree,rightTree);
                    return root;
                }
        }
        return nullptr;
    }

public:
    TreeNode* buildTree(vector<int>& preorder, vector<int>& inorder) 
    {
        return _buildTree(preorder,inorder,0,inorder.size()-1,0);
    }
};