根据前中序遍历重建二叉树(java)

题目描述

public class Main{
    public static void main(String[] args) {
        int[] pre = {1,2,4,7,3,5,6,8};
        int[] in = {4,7,2,1,5,3,8,6};
        TreeNode bt = new Main().ToTB(pre,in);
        TreeOperation.show(bt);
    }
        //关键 使用递归
    public TreeNode ToTB(int[] pre,int[] in){
        if(pre.length==0){
            return null;
        }
        TreeNode treeNode = new TreeNode(pre[0]);
        treeNode.left = ToTB(subArray(pre,1,getIndex(in,pre[0])),subArray(in,0,getIndex(in,pre[0])));
        treeNode.right = ToTB(subArray(pre,1+getIndex(in,pre[0]),pre.length-getIndex(in,pre[0])-1),subArray(in,getIndex(in,pre[0])+1,in.length-getIndex(in,pre[0])-1));
        return treeNode;
    }
        //截取数组
    private int[] subArray(int[] array,int startindex,int num){
        int[] retArray = new int[num];
        for (int i = startindex, j = 0; i < startindex+num; i++) {
            retArray[j++] = array[i];
        }
        return retArray;
    }    
        //获取数组指定元素下标   
        private int getIndex(int[] array,int target){
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            if(array[i]==target){
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }

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

}
//树的可视化打印参考自https://www.cnblogs.com/liulaolaiu/p/11744409.html
class TreeOperation {
    /*
    树的结构示例：
              1
            /   \
          2       3
         / \     / \
        4   5   6   7
    */

    // 用于获得树的层数
    public static int getTreeDepth(TreeNode root) {
        return root == null ? 0 : (1 + Math.max(getTreeDepth(root.left), getTreeDepth(root.right)));
    }


    private static void writeArray(TreeNode currNode, int rowIndex, int columnIndex, String[][] res, int treeDepth) {
        // 保证输入的树不为空
        if (currNode == null) {
            return;
        }
        // 先将当前节点保存到二维数组中
        res[rowIndex][columnIndex] = String.valueOf(currNode.val);

        // 计算当前位于树的第几层
        int currLevel = ((rowIndex + 1) / 2);
        // 若到了最后一层，则返回
        if (currLevel == treeDepth) {
            return;
        }
        // 计算当前行到下一行，每个元素之间的间隔（下一行的列索引与当前元素的列索引之间的间隔）
        int gap = treeDepth - currLevel - 1;

        // 对左儿子进行判断，若有左儿子，则记录相应的"/"与左儿子的值
        if (currNode.left != null) {
            res[rowIndex + 1][columnIndex - gap] = "/";
            writeArray(currNode.left, rowIndex + 2, columnIndex - gap * 2, res, treeDepth);
        }

        // 对右儿子进行判断，若有右儿子，则记录相应的"\"与右儿子的值
        if (currNode.right != null) {
            res[rowIndex + 1][columnIndex + gap] = "\\";
            writeArray(currNode.right, rowIndex + 2, columnIndex + gap * 2, res, treeDepth);
        }
    }


    public static void show(TreeNode root) {
        if (root == null) {
            System.out.println("EMPTY!");
        }
        // 得到树的深度
        int treeDepth = getTreeDepth(root);

        // 最后一行的宽度为2的（n - 1）次方乘3，再加1
        // 作为整个二维数组的宽度
        int arrayHeight = treeDepth * 2 - 1;
        int arrayWidth = (2 << (treeDepth - 2)) * 3 + 1;
        // 用一个字符串数组来存储每个位置应显示的元素
        String[][] res = new String[arrayHeight][arrayWidth];
        // 对数组进行初始化，默认为一个空格
        for (int i = 0; i < arrayHeight; i ++) {
            for (int j = 0; j < arrayWidth; j ++) {
                res[i][j] = " ";
            }
        }

        // 从根节点开始，递归处理整个树
        // res[0][(arrayWidth + 1)/ 2] = (char)(root.val + '0');
        writeArray(root, 0, arrayWidth/ 2, res, treeDepth);

        // 此时，已经将所有需要显示的元素储存到了二维数组中，将其拼接并打印即可
        for (String[] line: res) {
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            for (int i = 0; i < line.length; i ++) {
                sb.append(line[i]);
                if (line[i].length() > 1 && i <= line.length - 1) {
                    i += line[i].length() > 4 ? 2: line[i].length() - 1;
                }
            }
            System.out.println(sb.toString());
        }
    }
}