java二叉树算法_java构建二叉树算法

构建二叉树的算法可以使用递归或迭代的方式实现。

以下是使用递归方式构建二叉树的示例代码：

class TreeNode {
    int val;
    TreeNode left;
    TreeNode right;
    TreeNode(int x) { val = x; }
}

public class BinaryTree {
    public TreeNode buildTree(int[] preorder, int[] inorder) {
        if (preorder == null || inorder == null || preorder.length != inorder.length) {
            return null;
        }
        return buildTreeHelper(preorder, inorder, 0, preorder.length - 1, 0, inorder.length - 1);
    }
    
    private TreeNode buildTreeHelper(int[] preorder, int[] inorder, int preStart, int preEnd, int inStart, int inEnd) {
        if (preStart > preEnd || inStart > inEnd) {
            return null;
        }
        int rootVal = preorder[preStart];
        int rootIndex = 0;
        for (int i = inStart; i <= inEnd; i++) {
            if (inorder[i] == rootVal) {
                rootIndex = i;
                break;
            }
        }
        int leftSize = rootIndex - inStart;
        TreeNode root = new TreeNode(rootVal);
        root.left = buildTreeHelper(preorder, inorder, preStart + 1, preStart + leftSize, inStart, rootIndex - 1);
        root.right = buildTreeHelper(preorder, inorder, preStart + leftSize + 1, preEnd, rootIndex + 1, inEnd);
        return root;
    }
}

以上代码中，`buildTree`方法接受两个数组，一个是先序遍历序列，一个是中序遍历序列。通过先序遍历序列的第一个节点确定根节点，在中序遍历序列中找到根节点的位置，根节点左边的节点为左子树，右边的节点为右子树。递归调用`buildTreeHelper`方法建立左右子树，并将其连接到根节点上。

以下是使用迭代方式构建二叉树的示例代码：

class TreeNode {
    int val;
    TreeNode left;
    TreeNode right;
    TreeNode(int x) { val = x; }
}

public class BinaryTree {
    public TreeNode buildTree(int[] preorder, int[] inorder) {
        if (preorder == null || inorder == null || preorder.length != inorder.length) {
            return null;
        }
        Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
        TreeNode root = new TreeNode(preorder[0]);
        stack.push(root);
        int inorderIndex = 0;
        for (int i = 1; i < preorder.length; i++) {
            TreeNode node = stack.peek();
            if (node.val != inorder[inorderIndex]) {
                node.left = new TreeNode(preorder[i]);
                stack.push(node.left);
            } else {
                while (!stack.isEmpty() && stack.peek().val == inorder[inorderIndex]) {
                    node = stack.pop();
                    inorderIndex++;
                }
                node.right = new TreeNode(preorder[i]);
                stack.push(node.right);
            }
        }
        return root;
    }
}

以上代码中，使用栈来辅助构建二叉树。先将先序遍历序列的第一个节点作为根节点入栈，然后依次遍历先序遍历序列中的每个节点，如果当前节点不等于中序遍历序列中的节点，则表示当前节点是根节点的左子树，将其作为左子节点入栈；否则，不断弹出栈顶元素，直到栈顶元素等于中序遍历序列中的节点，表示当前节点是某个节点的右子树，将其作为右子节点入栈。最终返回根节点。