从先序遍历还原二叉树

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LeetCode每日一题，1028.Recover a Tree From Preorder Traversal

先看题目描述

题目大意就是给定一个字符串，表示二叉树的先序遍历和每个节点深度，让我们将二叉树还原

算法和思路

我们记当前节点为 T，上一节点为 S，那么实际上只有两种情况：

  • T 为 S 的左子节点
  • T 是根节点到 S 的这一条路径上(不包括 S)某一个节点的右子节点

于是我们可以用栈来保存节点，在遍历时要记录当前节点 T 的值和深度，若 T 深度比 S 刚好大 1，则 T 为 S 的左子节点，否则 T 是根节点到 S 的这一条路径上(不包括 S)某一个节点的右子节点，于是我们可以不停的将节点出栈，直到 T 的深度恰好比栈顶节点的深度大 1，此时 T 为栈顶节点的右子节点

算法流程

  • 建立一个栈 stack 来记录节点

  • 遍历字符串，遍历时不断维护节点的深度 dep

    • 遍历到当前节点 T 时，若 dep 与栈深度相等且栈不为空，则 T 为栈顶节点的左子节点
    • 若 dep 与栈的深度不相等，则不断将栈顶节点出栈直至 dep 与栈的深度相等，此时 T 为栈顶节点的右子节点
    • 将 T 入栈

  • 将栈顶节点不断出栈直至栈的深度为 1

  • 返回栈顶节点(二叉树的根节点)

算法源码

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import java.util.Deque;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {

    public TreeNode recoverFromPreorder(String S) {
        Deque<TreeNode> stack = new LinkedList<>();
        int pos = 0;
        while (pos < S.length()) {
            int dep = 0;
            while (S.charAt(pos) == '-') {
                dep++;
                pos++;
            }
            int val = 0;
            while (S.charAt(pos) != '-') {
                val = val*10 + S.charAt(pos) - '0';
                pos++;
            }
            TreeNode node = new TreeNode(val);
            if (dep == stack.size()) {
                if (!stack.isEmpty()) stack.peek().left = node;
            } else {
                while (stack.size() != dep) stack.pop();
                stack.peek().right = node;
            }
            stack.push(node);
        }
        while (stack.size() != 1) stack.pop();
        return stack.pop();
    }
}