Leetcode 1028. 从先序遍历还原二叉树【二叉树遍历系列】

问题描述

我们从二叉树的根节点 root 开始进行深度优先搜索。

在遍历中的每个节点处，我们输出 D 条短划线（其中 D 是该节点的深度），然后输出该节点的值。（如果节点的深度为 D，则其直接子节点的深度为 D + 1。根节点的深度为 0）。

如果节点只有一个子节点，那么保证该子节点为左子节点。

给出遍历输出 S，还原树并返回其根节点 root。

输入：“1-2- -3- -4-5- -6- -7”
输出：[1,2,5,3,4,6,7]

解题报告

模拟先序遍历进行反序列化。
通过读取 当前元素所属 - 个数【该元素前面 - 的个数】 和 栈中元素个数 大小关系 比较得出是否应该回溯。

• 当前元素所属 - 个数 和 栈中元素个数 相等时，说明继续向左子树迭代，当前元素是栈顶元素的左子树
• 当前元素所属 - 个数 比 栈中元素个数 小时，说明该回溯了，将栈中元素弹出，直到 当前元素所属 - 个数 和 栈中元素个数 相等，此时当前元素即为栈顶元素的右子树。
• 当前元素所属 - 个数 不会比 栈中元素个数 大，因为 1）不回溯时，- 每增加一个，就有一个元素入栈，【字符串的第一个数字对应的 - 为零】；2）当前元素所属 - 个数 比 栈中元素个数 小时才会回溯。

这道题有点像二叉树的反序列化 Leetcode 297. 二叉树的序列化和反序列化，但是如果不是在题目限制的情况下【如果节点只有一个子节点，那么保证孩子节点为左子节点】，我们仅根据这样的先序遍历还是无法确定一个二叉树的。

总是不会实现自己的思想，看到别人的代码才知道原来可以这样实现啊，这是一个大问题。

实现代码

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 {
                // 当前节点的层数比栈中节点还要长，则说明需要开始回溯
                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
// 链接：https://leetcode-cn.com/problems/recover-a-tree-from-preorder-traversal/solution/cong-xian-xu-bian-li-huan-yuan-er-cha-shu-by-leetc/
// 来源：力扣（LeetCode）
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参考资料

[1] Leetcode 1028. 从先序遍历还原二叉树
[2] 官方题解