§1
题目描述
给定 preorder 和 inorder,构造原二叉树。
preorder = [3,9,20,15,7]
inorder = [9,3,15,20,7]
输出 = 构造出的二叉树
§2
思路解析动画文字版
递归时只传左右边界,避免反复切片。
前序第一个:前序顺序是 根 → 左 → 右。
中序定位 3:中序顺序是 左 → 根 → 右。
左子树:左子树只有一个节点,直接完成。
右子树根:递归处理右边界。
中序定位 20:所以 15 是 20 的左子树,7 是右子树。
构造 15:到叶子时递归边界会返回。
构造 7:左右子树都建完,回到 20。
组合:整棵树构造完成。
负例:用 preorder 指针和 inorder 左右边界即可。
构造树题最重要的是边界和指针不要乱。
迁移阶梯:把这题练到能复述后,再去同类题里迁移:先复用状态定义,再调整边界条件。
边界三连:从前序与中序遍历序列构造二叉树 的边界先看最小规模、空输入和会触发特殊分支的极端样例。
面试追问:从前序与中序遍历序列构造二叉树 的追问重点,是把动画里的状态定义、边界和复杂度讲成自己的话。
§3
参考代码
class Solution: def buildTree(self, preorder, inorder): pos = {v: i for i, v in enumerate(inorder)} pre_i = 0 def build(l, r): nonlocal pre_i if l > r: return None root_val = preorder[pre_i] pre_i += 1 root = TreeNode(root_val) mid = pos[root_val] root.left = build(l, mid - 1) root.right = build(mid + 1, r) return root return build(0, len(inorder) - 1)看懂代码不等于写得出。盖住上面,自己默写一遍试试。卡在哪一行说不清,就点右下角问小欧。
§4
复杂度
- 时间复杂度:O(n),每个节点建一次,哈希定位 O(1)
- 空间复杂度:O(n),pos 表和递归栈
§5
可套用的代码模板
这段代码可以按 LeetCode Python 模板直接提交;变量名和动画里的核心状态保持一致。
class Solution: def buildTree(self, preorder, inorder): pos = {v: i for i, v in enumerate(inorder)} idx = 0 def build(l, r): nonlocal idx if l > r: return None val = preorder[idx] idx += 1 root = TreeNode(val) mid = pos[val] root.left = build(l, mid - 1) root.right = build(mid + 1, r) return root return build(0, len(inorder) - 1)§6
易错点
✗ 错误写法:递归里反复 preorder.pop(0)
✓ 正确写法:用 pre_i 指针前进
pop(0) 是 O(n),会拖慢整体复杂度
✗ 错误写法:左右边界写错
✓ 正确写法:左 [l,mid-1],右 [mid+1,r]
mid 是根,不能再放进子树
§
面试追问把动画讲成自己的话
追问为什么必须「前序+中序」(或后序+中序)才能唯一确定树?
前序/后序定「谁是根」,中序定「根的左右各有哪些节点」。光有前序无法知道左右子树的分界;只有前序+后序也无法唯一(缺中序定界)。
追问怎么加速在中序里找根?
用哈希表预存 中序值→下标,O(1) 定位根,避免每次线性扫描;整体从 O(n²) 降到 O(n)。
追问递归的出口是什么?
当前区间为空(left 大于 right)时返回 null,这就是递归的底。
这道题到这就讲完了。动画和文字是同一套思路——别光看,关掉页面自己默写一遍。然后顺着主线继续:
下一题 · 树 14/23
→二叉树中的最大路径和
LeetCode 124 · 困难 · 沿着 树 继续往下推进
把这道题真正学会,再走
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