力扣105. 从前序与中序遍历序列构造二叉树

栈

• 思路：
  • 先序遍历：根、左子树、右子树；
  • 中序遍历：左子树、根、右子树；
  • 遍历先序遍历数组 prev，使用一个辅助栈缓存“根节点”；
  • 通过栈顶“根节点”与中序遍历数组 in 比较，确认是否到了“最左”节点；
    • 如果没有到最左节点，将 prev[idx] 节点挂到栈顶的左子树节点上，并且入栈；
    • 如果到了“最左”节点，出栈，直到不是“最左”节点，将节点挂到栈顶的右子树节点上；

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    TreeNode* buildTree(vector<int>& preorder, vector<int>& inorder) {
        if (!preorder.size()) {
            return nullptr;
        }

        TreeNode* root = new TreeNode(preorder[0]);
        std::stack<TreeNode*> stk;
        stk.push(root);

        int in_idx = 0;
        for (int idx = 1; idx < preorder.size(); ++idx) {
            int pre_val = preorder[idx];
            TreeNode* node = stk.top();
            if (node->val != inorder[in_idx]) {
                node->left = new TreeNode(pre_val);
                stk.push(node->left);
            } else {
                while (!stk.empty() && (stk.top()->val == inorder[in_idx])) {
                    node = stk.top();
                    stk.pop();
                    ++in_idx;
                }

                node->right = new TreeNode(pre_val);
                stk.push(node->right);
            }
        }

        return root;
    }
};