Leetcode 1028. 從先序遍歷還原二叉樹【二叉樹遍歷系列】

問題描述

我們從二叉樹的根節點 root 開始進行深度優先搜索。

在遍歷中的每個節點處，我們輸出 D 條短劃線（其中 D 是該節點的深度），然後輸出該節點的值。（如果節點的深度爲 D，則其直接子節點的深度爲 D + 1。根節點的深度爲 0）。

如果節點只有一個子節點，那麼保證該子節點爲左子節點。

給出遍歷輸出 S，還原樹並返回其根節點 root。

輸入：“1-2- -3- -4-5- -6- -7”
輸出：[1,2,5,3,4,6,7]

解題報告

模擬先序遍歷進行反序列化。
通過讀取 當前元素所屬 - 個數【該元素前面 - 的個數】 和 棧中元素個數 大小關係 比較得出是否應該回溯。

• 當前元素所屬 - 個數 和 棧中元素個數 相等時，說明繼續向左子樹迭代，當前元素是棧頂元素的左子樹
• 當前元素所屬 - 個數 比 棧中元素個數 小時，說明該回溯了，將棧中元素彈出，直到 當前元素所屬 - 個數 和 棧中元素個數 相等，此時當前元素即爲棧頂元素的右子樹。
• 當前元素所屬 - 個數 不會比 棧中元素個數 大，因爲 1）不回溯時，- 每增加一個，就有一個元素入棧，【字符串的第一個數字對應的 - 爲零】；2）當前元素所屬 - 個數 比 棧中元素個數 小時纔會回溯。

這道題有點像二叉樹的反序列化 Leetcode 297. 二叉樹的序列化和反序列化，但是如果不是在題目限制的情況下【如果節點只有一個子節點，那麼保證孩子節點爲左子節點】，我們僅根據這樣的先序遍歷還是無法確定一個二叉樹的。

總是不會實現自己的思想，看到別人的代碼才知道原來可以這樣實現啊，這是一個大問題。

實現代碼

class Solution {
public:
    TreeNode* recoverFromPreorder(string S) {
        stack<TreeNode*> path;
        int pos = 0;
        while (pos < S.size()) {
            int level = 0;
            while (S[pos] == '-') {
                ++level;
                ++pos;
            }
            int value = 0;
            while (pos < S.size() && isdigit(S[pos])) {
                value = value * 10 + (S[pos] - '0');
                ++pos;
            }

            TreeNode* node = new TreeNode(value);
            if (level == path.size()) {
                if (!path.empty()) {
                    path.top()->left = node;
                }
            }
            else {
                // 當前節點的層數比棧中節點還要長，則說明需要開始回溯
                while (level != path.size()) path.pop();
                path.top()->right = node;
            }
            path.push(node);
        }

        while (path.size() > 1) {
            cout<<path.top()->val<<" ";
            path.pop();
        }
        return path.top();
    }
};

// 作者：LeetCode-Solution
// 鏈接：https://leetcode-cn.com/problems/recover-a-tree-from-preorder-traversal/solution/cong-xian-xu-bian-li-huan-yuan-er-cha-shu-by-leetc/
// 來源：力扣（LeetCode）
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參考資料

[1] Leetcode 1028. 從先序遍歷還原二叉樹
[2] 官方題解