1、二叉树的递归

递归：

2、二叉树遍历之DFS深度优先遍历

2.1、遍历的概念

每个节点都要恰好被访问一次，本质上是二叉树的线性化。

一个树形的结构，线性化为一个数组之类的”串”的结构。

2.2、DFS深度优先遍历

示例二叉树原型图：

2.2.1、前序遍历

前序遍历执行顺序：
根节点–对左子树做前序遍历–对右子树做前序遍历

总的顺序：根节点–左子树–右子树
左子树中：根-左-右
根节点
右子树中：根-左-右

对A的左子树做前序遍历

A的左子树的根节点是B

对B的左子树做前序遍历

对B的右子树做前序遍历

对E的左子树前序遍历

至此，A的左子树做完了前序遍历：

然后，对A的右子树做前序遍历：

至此，二叉树的前序遍历完成。

我们会发现，整个深度优先的遍历过程都是递归的。

2.2.2、中序遍历

中序遍历执行顺序：
对左子树做中序遍历–根节点–对右子树做中序遍历

总的顺序：左子树–根节点–右子树
左子树中：左–根-右
根节点
右子树中：左-根-右

2.2.3、后序遍历

后序遍历执行顺序：
对左子树做后续遍历–对右子树做后续遍历–根节点

总的顺序：左子树–右子树–根节点
左子树中：左–右-根
根节点
右子树中：左-右-根

2.2.4、总结

所谓前序、中序、后序的区别。
就是根在前、根在中、还是根在后？
左、右的顺序都是不变的，从左到右。

3、DFS深度优先遍历之代码实现

4、二叉树三种深度遍历

4.1 leetcode 144 前序遍历

4.2 leetcode 94 中序遍历

4.3 leetcode 145 后序遍历

5、从深度遍历序列还原二叉树–经典题

5.1、leetcode105 从前序与中序遍历序列构造二叉树

题目：

题意：

题解思路：

前序：
前序的根：

前序的根确定为3

再根据中序确定左右子树

根据前序和中序的遍历规则确定20为右子树的根：

总结步骤：
1、根据提供的前序数组的第一个元素，确定二叉树的根节点
2、找到根节点后，在中序数组中，根据根节点切割左右
左边为二叉树左子树内容，右边为二叉树右子树内容
3、再将中序数组切割的左右，返回给前序，在重复步骤1、2做递归操作

再来一个示例树讲解步骤，强调递归的体现：

找到根节点3和左子树、右子树

递归右子树：

右子树的根节点20和左子树、右子树

核心思路:
其实是个子数组的过程，即把2个大数组（前序和中序数组）不断拆成更小的数组的过程
1个大数组的拆分过程，可以使用2个指针来做拆分这件事
实现过程中重要的3个指针：
pre_start、in_start、in_end、同时也会用到代表根节点的idx

3个指针的含义：

图解：

递归：
下一次递归左子树时：
pre_start 是 pre_start+1
in_start还是in_start不变
in_end是idx-1

下一次递归右子树时：
pre_start 是 pre_start + （idx - in_start）+ 1
in_start是idx+1
in_end还是in_end

这样我们就可以实现递归了。

可以再看一个类似的示例图：

题解：

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode:
#     def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
#         self.val = val
#         self.left = left
#         self.right = right

# 对于任何一颗子树：
# 根节点一定在前序遍历数组的第一个位置
# 可以找到根节点在中序遍历数组中的位置，其左边为左子树，右边为右子树
# 然后对左子树和右子树进行递归操作
class Solution:
    def buildTree(self, preorder: List[int], inorder: List[int], ) -> Optional[TreeNode]:
        # 构建一个哈希表，key为节点的值，value为节点在中序遍历数组中的索引
        # 方便直接通过节点值取到下标
        dic = {val: i for i, val in enumerate(inorder)}
        n = len(inorder)
        # 递归入口
        return self.help(dic, preorder, inorder, 0, 0, n-1)

def help(self, dic, preorder, inorder, pre_start, in_start, in_end):
    # 递归终止条件：若遍历区间不存在，返回空节点
    if in_start > in_en



        return None

    # 获得当前区间的根节点的值node_val，为preorder[pre_start]
    node_val = preorder[pre_start]
    # 获得该节点在中序遍历数组中的位置
    idx_node = dic[node_val]

    # 构建节点node
    node = TreeNode(node_val)


    # 进行递归

    # pre_start
    # ↓
    # 3 | 9  5 | 20  15  7
    #     ↑       ↑             左子树和右子树的pre_start

    # in_start        in_end
    # ↓               ↓
    # 9  5 | 3 | 15  20  7
    #        ↑
    #        idx_node

    # 9  5 | 3 | 15  20  7
    # ↑  ↑                      左子树的in_start和in_end
    #             ↑      ↑      右子树的in_start和in_end

    node.left = self.help(dic, preorder, inorder, pre_start + 1, in_start, idx_node - 1)
    node.right = self.help(dic, preorder, inorder, pre_start + (idx_node - in_start) + 1, idx_node + 1, in_end)

    # 将该节点回传
    return node

注：
代码中的 {val: i for i, val in enumerate(inorder)} 表示我们将 inorder 列表中的每个元素作为字典的键，将其索引作为对应的值。

例如，如果 inorder 是 [4, 2, 7, 5, 1, 3, 6] ，那么生成的字典 dic 将是 {4: 0, 2: 1, 7: 2, 5: 3, 1: 4, 3: 5, 6: 6} 。