105. Construct Binary Tree from Preorder and Inorder Traversal (Medium)

Description:

Given preorder and inorder traversal of a tree, construct the binary tree.

Note:
You may assume that duplicates do not exist in the tree.

For example, given

preorder = [3,9,20,15,7]
inorder = [9,3,15,20,7]

Return the following binary tree:


Solutions:

Solution1: 搞了2個(gè)小時(shí)才解出來(lái)的Medium耍目。瓢喉。一種iterative解法

NOTE:
利用inorder 和 preorder的性質(zhì)可知:

  1. inorder是“左中右”拙友,preorder是“中左右”茉盏,那么在“右”之前,“中左”和“左中”是完全逆序的瘦真,可以因此分片属铁,如圖:


  2. 如果是從inorder從左往右遍歷憎夷,那么node1在搜索到的時(shí)候前面在preorder已經(jīng)出現(xiàn)過(guò)了,所以更合理的分片是:藍(lán)色豎線分割的5個(gè)分片躬柬。其中綠色刪除掉的inorder元素在preorder已經(jīng)出現(xiàn)過(guò)了拜轨。每個(gè)block內(nèi)部是按照preorder順序,每個(gè)元素都是前一個(gè)元素的左child允青。


  3. 還剩每個(gè)block第一個(gè)node是前面哪個(gè)node的右child還不確定橄碾。但這個(gè)parent其實(shí)就是當(dāng)前這個(gè)block最后一個(gè)元素在inorder的前一個(gè)元素。比如6的parent就是7在inorder前面的2颠锉。
  • 根據(jù)inorder的信息法牲,6要么在1的左children里,或者6跟1有共同的祖先琼掠,6在一個(gè)左branch皆串,1在右branch。6不可能在1的右children里眉枕。
  • 根據(jù)preorder的信息,6要么是1的子孫怜森,要么跟1有共同祖先速挑,但是6在右branch,1在左branch副硅。
    因此6不是1的右child姥宝,在1的左children里面。

=> 6是7之前的2的right child恐疲。后面以此類推腊满,8是6的right child,9是1的right child培己,11是9的right child

6是7之前的2的right child碳蛋;9是1的right child
class Solution:
    def buildTree(self, preorder: List[int], inorder: List[int]) -> TreeNode:
        if not preorder:
            return None
        
        dic = {}
        for i,n in enumerate(preorder):
            dic[n] = i
        
        last_head = preorder.index(inorder[0])
        node_hist = [TreeNode(preorder[i]) for i in range(last_head+1)]
        for k in range(len(node_hist)-1):
            node_hist[k].left = node_hist[k+1]
            
        i = 1
        j = last_head+1
        while j < len(preorder):
            index = dic[inorder[i]]
            if index >= j:
                cache = [TreeNode(preorder[k]) for k in range(j,index+1)]
                for k in range(len(cache)-1):
                    cache[k].left = cache[k+1]
                node_hist[last_head].right = cache[0]
                node_hist += cache
            last_head = index
            i += 1
            j = max(j,last_head+1)
        
        return node_hist[0]

Runtime: 48 ms, faster than 93.19% of Python3 online submissions for Construct Binary Tree from Preorder and Inorder Traversal.
Memory Usage: 14.3 MB, less than 95.75% of Python3 online submissions for Construct Binary Tree from Preorder and Inorder Traversal.

Solution2: 一種遞推的解法

inspired by http://bangbingsyb.blogspot.com/2014/11/leetcode-construct-binary-tree-from.html

class Solution:
    def buildTree(self, preorder: List[int], inorder: List[int]) -> TreeNode:
        if not preorder:
            return None
        root_val = preorder[0]
        root = TreeNode(root_val)
        index = inorder.index(root_val)
        
        root.left = self.buildTree(preorder[1:index+1],inorder[:index])
        root.right = self.buildTree(preorder[index+1:],inorder[index+1:])
        
        return root

Runtime: 188 ms, faster than 36.89% of Python3 online submissions for Construct Binary Tree from Preorder and Inorder Traversal.
Memory Usage: 87.8 MB, less than 19.44% of Python3 online submissions for Construct Binary Tree from Preorder and Inorder Traversal.


sample 120 ms submission:

class Solution:
    def buildTree(self, preorder: List[int], inorder: List[int]) -> TreeNode:
        if not inorder or not preorder:
            return None

        ind = inorder.index(preorder.pop(0))
        root = TreeNode(inorder[ind])
        root.left = self.buildTree(preorder, inorder[:ind])
        root.right = self.buildTree(preorder, inorder[ind+1:])
        
        return root

sample 36 ms submission:

class Solution:
    def buildTree(self, preorder: List[int], inorder: List[int]) -> TreeNode:
        #get root from preorder
        # save index from inorder to find range of index between which left and right child will be
        
        ln = len(inorder)
        mp = {}
        for idx, num in enumerate(inorder):
            mp[num] = idx
        
        l, r = 0, ln - 1
        self.idx = 0 #idx is for preorder
        return self.helper(preorder, mp, l, r)
        
    
    def helper(self, preorder, mp, l, r):
        if l > r:
            return None
        
        num = preorder[self.idx]
        newNode = TreeNode(num)
        self.idx += 1
        if l == r:
            return newNode
        else:
            newNode.left = self.helper(preorder, mp, l, mp[num]-1)
            newNode.right = self.helper(preorder, mp, mp[num]+1, r)
            return newNode

sample 32 ms submission: 對(duì)preorder進(jìn)行迭代

class Solution:
    def buildTree(self, preorder, inorder):
        ind = {}
        for i,v in enumerate(inorder):
            ind[v] = i
        
        stack, root = [], None
        
        for val in preorder:
            if not root:
                root = TreeNode(val)
                stack.append(root)
            else:
                idx = ind[val]
                node = TreeNode(val)
                if idx < ind[stack[-1].val]:
                    stack[-1].left = node
                else:
                    while stack and idx > ind[stack[-1].val]:
                        parent = stack.pop()
                    parent.right = node
                stack.append(node)
        return root
最后編輯于
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請(qǐng)聯(lián)系作者
  • 序言:七十年代末,一起剝皮案震驚了整個(gè)濱河市省咨,隨后出現(xiàn)的幾起案子肃弟,更是在濱河造成了極大的恐慌,老刑警劉巖零蓉,帶你破解...
    沈念sama閱讀 217,084評(píng)論 6 503
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件笤受,死亡現(xiàn)場(chǎng)離奇詭異,居然都是意外死亡敌蜂,警方通過(guò)查閱死者的電腦和手機(jī)箩兽,發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 92,623評(píng)論 3 392
  • 文/潘曉璐 我一進(jìn)店門,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來(lái)章喉,“玉大人汗贫,你說(shuō)我怎么就攤上這事身坐。” “怎么了芳绩?”我有些...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 163,450評(píng)論 0 353
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵掀亥,是天一觀的道長(zhǎng)。 經(jīng)常有香客問(wèn)我妥色,道長(zhǎng)搪花,這世上最難降的妖魔是什么? 我笑而不...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 58,322評(píng)論 1 293
  • 正文 為了忘掉前任嘹害,我火速辦了婚禮撮竿,結(jié)果婚禮上,老公的妹妹穿的比我還像新娘笔呀。我一直安慰自己幢踏,他們只是感情好,可當(dāng)我...
    茶點(diǎn)故事閱讀 67,370評(píng)論 6 390
  • 文/花漫 我一把揭開(kāi)白布许师。 她就那樣靜靜地躺著房蝉,像睡著了一般。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪微渠。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上搭幻,一...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 51,274評(píng)論 1 300
  • 那天,我揣著相機(jī)與錄音逞盆,去河邊找鬼檀蹋。 笑死,一個(gè)胖子當(dāng)著我的面吹牛云芦,可吹牛的內(nèi)容都是我干的俯逾。 我是一名探鬼主播,決...
    沈念sama閱讀 40,126評(píng)論 3 418
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開(kāi)眼舅逸,長(zhǎng)吁一口氣:“原來(lái)是場(chǎng)噩夢(mèng)啊……” “哼桌肴!你這毒婦竟也來(lái)了?” 一聲冷哼從身側(cè)響起琉历,我...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 38,980評(píng)論 0 275
  • 序言:老撾萬(wàn)榮一對(duì)情侶失蹤识脆,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎,沒(méi)想到半個(gè)月后善已,有當(dāng)?shù)厝嗽跇?shù)林里發(fā)現(xiàn)了一具尸體灼捂,經(jīng)...
    沈念sama閱讀 45,414評(píng)論 1 313
  • 正文 獨(dú)居荒郊野嶺守林人離奇死亡,尸身上長(zhǎng)有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
    茶點(diǎn)故事閱讀 37,599評(píng)論 3 334
  • 正文 我和宋清朗相戀三年换团,在試婚紗的時(shí)候發(fā)現(xiàn)自己被綠了悉稠。 大學(xué)時(shí)的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片。...
    茶點(diǎn)故事閱讀 39,773評(píng)論 1 348
  • 序言:一個(gè)原本活蹦亂跳的男人離奇死亡艘包,死狀恐怖的猛,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出耀盗,到底是詐尸還是另有隱情,我是刑警寧澤卦尊,帶...
    沈念sama閱讀 35,470評(píng)論 5 344
  • 正文 年R本政府宣布叛拷,位于F島的核電站,受9級(jí)特大地震影響岂却,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏忿薇。R本人自食惡果不足惜,卻給世界環(huán)境...
    茶點(diǎn)故事閱讀 41,080評(píng)論 3 327
  • 文/蒙蒙 一躏哩、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望署浩。 院中可真熱鬧,春花似錦扫尺、人聲如沸筋栋。這莊子的主人今日做“春日...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 31,713評(píng)論 0 22
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽(yáng)弊攘。三九已至,卻和暖如春姑曙,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間襟交,已是汗流浹背。 一陣腳步聲響...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 32,852評(píng)論 1 269
  • 我被黑心中介騙來(lái)泰國(guó)打工渣磷, 沒(méi)想到剛下飛機(jī)就差點(diǎn)兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道東北人授瘦。 一個(gè)月前我還...
    沈念sama閱讀 47,865評(píng)論 2 370
  • 正文 我出身青樓醋界,卻偏偏與公主長(zhǎng)得像,于是被迫代替她去往敵國(guó)和親提完。 傳聞我的和親對(duì)象是個(gè)殘疾皇子形纺,可洞房花燭夜當(dāng)晚...
    茶點(diǎn)故事閱讀 44,689評(píng)論 2 354