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Author: wogha95

construct-binary-tree-from-preorder-and-inorder-traversal/HC-kang.ts

@@ -0,0 +1,53 @@
+// Definition for a binary tree node.
+class TreeNode {
+  val: number;
+  left: TreeNode | null;
+  right: TreeNode | null;
+  constructor(val?: number, left?: TreeNode | null, right?: TreeNode | null) {
+    this.val = val === undefined ? 0 : val;
+    this.left = left === undefined ? null : left;
+    this.right = right === undefined ? null : right;
+  }
+}
+
+// T.C: O(N)
+// S.C: O(N^2) - Slice makes n-1, n-2, ..., 1 for n times. So, it's O(N^2).
+function buildTree(preorder: number[], inorder: number[]): TreeNode | null {
+  if (preorder.length === 0 || inorder.length === 0) {
+    return null;
+  }
+  const root = new TreeNode(preorder[0]);
+  const idx = inorder.indexOf(preorder[0]);
+  root.left = buildTree(preorder.slice(1, idx + 1), inorder.slice(0, idx));
+  root.right = buildTree(preorder.slice(idx + 1), inorder.slice(idx + 1));
+
+  return root;
+}
+
+// Not using slice. but I think it's not necessary... first solution is more readable. and that's not so bad.
+// T.C: O(N)
+// S.C: O(N)
+function buildTree(preorder: number[], inorder: number[]): TreeNode | null {
+  // this tree is consist of unique values
+  const inorderMap = new Map<number, number>();
+  for (const [i, val] of inorder.entries()) {
+    inorderMap.set(val, i);
+  }
+
+  function helper(preLeft: number, preRight: number, inLeft: number, inRight: number): TreeNode | null {
+    if (preLeft > preRight) return null;
+
+    const rootValue = preorder[preLeft];
+    const root = new TreeNode(rootValue);
+    const inRootIdx = inorderMap.get(rootValue)!;
+
+    const leftSize = inRootIdx - inLeft;
+
+    root.left = helper(preLeft + 1, preLeft + leftSize, inLeft, inRootIdx - 1);
+    root.right = helper(preLeft + leftSize + 1, preRight, inRootIdx + 1, inRight);
+
+    return root;
+  }
+
+  return helper(0, preorder.length - 1, 0, inorder.length - 1);
+}

construct-binary-tree-from-preorder-and-inorder-traversal/TomyKim9401.java

@@ -0,0 +1,23 @@
+class Solution {
+    private int i, p;
+    public TreeNode buildTree(int[] preorder, int[] inorder) {
+        // Time complexity: O(n)
+        // Space complexity: O(n)
+        return builder(preorder, inorder, Integer.MIN_VALUE);
+    }
+
+    private TreeNode builder(int[] preorder, int[] inorder, int stop) {
+        if (p >= preorder.length) return null;
+        if (inorder[i] == stop) {
+            i += 1;
+            return null;
+        }
+
+        TreeNode node = new TreeNode(preorder[p]);
+        p += 1;
+
+        node.left = builder(preorder, inorder, node.val);
+        node.right = builder(preorder, inorder, stop);
+        return node;
+    }
+}

construct-binary-tree-from-preorder-and-inorder-traversal/coloryourlife.py

@@ -0,0 +1,23 @@
+# 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
+class Solution:
+    # T: O(N)
+    # S: O(N)
+    def buildTree(self, preorder: List[int], inorder: List[int]) -> Optional[TreeNode]:
+        # preorder : root - left - right
+        # inorder : left - root - right
+        if not preorder and not inorder:
+            return None
+        
+        root = TreeNode(preorder[0])
+        mid = inorder.index(preorder[0])
+        
+        root.left = self.buildTree(preorder[1 : mid + 1], inorder[:mid])
+        root.right = self.buildTree(preorder[mid + 1 :], inorder[mid+1:])
+        
+        return root
+

construct-binary-tree-from-preorder-and-inorder-traversal/flynn.cpp

@@ -0,0 +1,49 @@
+/**
+ * For the number of given nodes N,
+ * 
+ * Time complexity: O(N)
+ * 
+ * Space complexity: O(N) at worst
+ */
+
+/**
+ * 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) {
+        unordered_map<int, int> inorder_index_map;
+        stack<TreeNode*> tree_stack;
+
+        for (int i = 0; i < inorder.size(); i++) inorder_index_map[inorder[i]] = i;
+
+        TreeNode* root = new TreeNode(preorder[0]);
+        tree_stack.push(root);
+
+        for (int i = 1; i < preorder.size(); i++) {
+            TreeNode* curr = new TreeNode(preorder[i]);
+
+            if (inorder_index_map[curr->val] < inorder_index_map[tree_stack.top()->val]) {
+                tree_stack.top()->left = curr;
+            } else {
+                TreeNode* parent;
+                while (!tree_stack.empty() && inorder_index_map[curr->val] > inorder_index_map[tree_stack.top()->val]) {
+                    parent = tree_stack.top();
+                    tree_stack.pop();
+                }
+                parent->right = curr;
+            }
+            tree_stack.push(curr);
+        }
+
+        return root;
+    }
+};

construct-binary-tree-from-preorder-and-inorder-traversal/gitsunmin.ts

@@ -0,0 +1,60 @@
+
+/**
+ * * 문제에서 정의된 타입
+ */
+export class TreeNode {
+    val: number
+    left: TreeNode | null
+    right: TreeNode | null
+    constructor(val?: number, left?: TreeNode | null, right?: TreeNode | null) {
+        this.val = (val === undefined ? 0 : val)
+        this.left = (left === undefined ? null : left)
+        this.right = (right === undefined ? null : right)
+    }
+}
+
+/**
+ * ! 문제에서의 Output과 실제 정의된, 사용되는 output이 다르기 때문에, 한 번 변환 작업을 거처야함. (실제 제출 시 제외한 함수 입니다.)
+ */
+// function treeToArray(root: TreeNode | null): (number | null)[] {
+//     if (!root) return [];
+//     const result: (number | null)[] = [];
+//     const queue: (TreeNode | null)[] = [root];
+//     while (queue.length > 0) {
+//         const node = queue.shift();
+//         if (node) {
+//             result.push(node.val);
+//             queue.push(node.left);
+//             queue.push(node.right);
+//         } else {
+//             result.push(null);
+//         }
+//     }
+//     while (result[result.length - 1] === null) result.pop();
+//     return result;
+// }
+
+function buildTree(preorder: number[], inorder: number[]): TreeNode | null {
+    if (preorder.length === 0 || inorder.length === 0) return null;
+
+    const rootVal = preorder[0];
+    const inorderIndex = inorder.indexOf(rootVal);
+    const leftInorder = inorder.slice(0, inorderIndex);
+
+    return new TreeNode(
+        rootVal,
+        buildTree(
+            preorder.slice(1, 1 + leftInorder.length),
+            leftInorder
+        ),
+        buildTree(
+            preorder.slice(1 + leftInorder.length),
+            inorder.slice(inorderIndex + 1)
+        ),
+    );
+}
+
+
+// const preorder = [3, 9, 20, 15, 7];
+// const inorder = [9, 3, 15, 20, 7];
+// console.log('output:', treeToArray(buildTree(preorder, inorder))); 

construct-binary-tree-from-preorder-and-inorder-traversal/haklee.py

@@ -0,0 +1,98 @@
+"""TC: O(n), SC: O(n)
+
+아이디어:
+- preorder 트리가 주어져 있다면 다음과 같이 분할할 수 있다.
+    - [root값, [...left], [...right]]
+    - 위의 left, right는 preorder 트리와 같은 방식으로 구성된다.
+- inorder 트리가 주어져 있다면 다음과 같이 분할할 수 있다.
+    - [[...left], root값, [...right]]
+    - 위의 left, right는 inorder 트리와 같은 방식으로 구성된다.
+    - 이때, 
+        - left의 첫 아이템이 인덱스 inorder_s에 있고,
+        - right의 마지막 아이템이 인덱스 inorder_e - 1에 있다고 하자.
+        - 즉, inorder_e를 미포함!
+- preorder 트리의 맨 앞 값을 통해 root값 val을 찾고, 이 값으로 inorder의 root값의 인덱스를 찾을 수 있다.
+    - 모든 node의 val값이 unique한 것이 조건으로 주어져 있으므로 val값의 indices를 전처리해둘 수 있다.
+    - 이때, inorder의 root값의 인덱스를 inorder_root이라고 하자.
+- inorder의 root값의 위치와 inorder 트리의 시작 위치를 알 수 있다면
+    [...left]의 길이 left_len을 알 수 있다.
+    - left_len = inorder_root - inorder_start
+- preorder 트리의 left의 루트는 [...left]의 첫 아이템, 즉, preorder_root에 1을 더한 값이다.
+- preorder 트리의 right의 루트는 [...right]의 첫 아이템, 즉, preorder_root + 1 + left_len이다.
+- root값을 구할 수 없으면 노드가 없다.
+    - inorder_s >= inorder_e와 같이 판별이 가능하다. 즉, 아이템이 하나도 없는 경우.
+
+위의 아이디어를 종합하면,
+- preorder 트리의 루트 인덱스 preorder_root가 주어진, 구간 (inorder_s, inorder_e)에서 정의된 inorder 트리는
+    - val값은 preorder[preorder_root]이 된다.
+    - left node는 아래와 같이 구해진다.
+        - preorder 트리의 루트 인덱스 preorder_root + 1,
+        - 구간 (inorder_s, inorder_root)
+        - 이때 구간이 유효하지 않으면 노드가 없다.
+    - right node는 아래와 같이 구해진다.
+        - preorder 트리의 루트 인덱스 preorder_root + 1 + left_len,
+        - 구간 (inorder_root + 1, inorder_end)
+        - 이때 구간이 유효하지 않으면 노드가 없다.
+
+
+SC:
+- 처음 inorder_indices를 계산할때 O(n).
+- 아래의 build함수 호출이 최대 트리의 깊이만큼 재귀를 돌면서 쌓일 수 있다.
+    - 트리의 깊이는 최악의 경우 O(n).
+    
+TC:
+- build함수는 O(1). 코드 참조.
+- 위의 과정을 n개의 노드에 대해 반복하므로 O(n).
+"""
+
+
+# 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
+class Solution:
+    def buildTree(self, preorder: List[int], inorder: List[int]) -> Optional[TreeNode]:
+        inorder_indices = {v: i for i, v in enumerate(inorder)}
+
+        def build(inorder_s, inorder_e, preorder_root):
+            if inorder_s >= inorder_e:  # O(1)
+                return None
+            val = preorder[preorder_root]  # O(1)
+            inorder_root = inorder_indices[val]  # O(1)
+            left_len = inorder_root - inorder_s  # O(1)
+            return TreeNode(
+                val,
+                left=build(inorder_s, inorder_root, preorder_root + 1),
+                right=build(inorder_root + 1, inorder_e, preorder_root + 1 + left_len),
+            )
+
+        return build(0, len(inorder), 0)
+
+
+"""
+그런데 위의 아이디어를 다시 생각해보면, 모든 노드들을 preorder 순서로 순회한다!
+- `val = preorder[preorder_root]`와 같은 방식으로 val값을 구하지 않고, 주어진 preorder를 순서대로 가져와도 됨.
+- 즉, preorder를 iterator로 바꿔서 next를 통해 값을 하나씩 뽑아와서 건네줘도 된다.
+- 이렇게 하면 build함수에 preorder_root를 전달하지 않아도 됨.
+"""
+
+
+class Solution:
+    def buildTree(self, preorder: List[int], inorder: List[int]) -> Optional[TreeNode]:
+        inorder_indices = {v: i for i, v in enumerate(inorder)}
+        preorder_iter = iter(preorder)
+
+        def build(inorder_s, inorder_e):
+            if inorder_s >= inorder_e:  # O(1)
+                return None
+            val = next(preorder_iter)  # O(1)
+            inorder_root = inorder_indices[val]  # O(1)
+            return TreeNode(
+                val,
+                left=build(inorder_s, inorder_root),
+                right=build(inorder_root + 1, inorder_e),
+            )
+
+        return build(0, len(inorder))

construct-binary-tree-from-preorder-and-inorder-traversal/highball.js

@@ -0,0 +1,63 @@
+function TreeNode(val, left, right) {
+  this.val = val === undefined ? 0 : val;
+  this.left = left === undefined ? null : left;
+  this.right = right === undefined ? null : right;
+}
+
+const buildTree = function (preorder, inorder) {
+  if (preorder.length === 0) return null;
+
+  const rootNode = new TreeNode(preorder[0]);
+  const rootValueIndexAtInorder = inorder.indexOf(preorder[0]);
+
+  const leftLength = rootValueIndexAtInorder - 0;
+  const rightLength = inorder.length - 1 - rootValueIndexAtInorder;
+
+  const leftPreorder = preorder.slice(1, 1 + leftLength);
+  const leftInorder = inorder.slice(0, 0 + leftLength);
+  rootNode.left = buildTree(leftPreorder, leftInorder);
+
+  const rightPreorder = preorder.slice(
+    1 + leftLength,
+    1 + leftLength + rightLength
+  );
+  const rightInorder = inorder.slice(
+    rootValueIndexAtInorder + 1,
+    rootValueIndexAtInorder + 1 + rightLength
+  );
+  rootNode.right = buildTree(rightPreorder, rightInorder);
+
+  return rootNode;
+};
+
+function bfsTraversal(root) {
+  const treeValues = [];
+
+  const queue = [];
+  queue.push(root);
+
+  while (queue.length > 0) {
+    const n = queue.length;
+
+    for (let i = 0; i < n; i++) {
+      const currentNode = queue.shift();
+
+      if (currentNode) {
+        treeValues.push(currentNode.val);
+        queue.push(currentNode.left);
+        queue.push(currentNode.right);
+      } else {
+        treeValues.push(null);
+        queue.push(null);
+        queue.push(null);
+      }
+    }
+
+    if (queue.every((el) => el === null)) break;
+  }
+
+  return treeValues;
+}
+
+// console.log(bfsTraversal(buildTree([3, 9, 20, 15, 7], [9, 3, 15, 20, 7])));
+console.log(bfsTraversal(buildTree([1, 2], [2, 1])));