抽丝剥茧剖析二叉树的前序序列化——LeetCode 331题详解

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2023-10-24 21:36:48

深入剖析二叉树前序序列化：LeetCode 331 题深入解析

什么是二叉树前序序列化？

二叉树是一种数据结构，用于表示层次化的数据。前序序列化是一种将二叉树转换为线性序列的方法，步骤如下：

访问根节点
递归访问左子树
递归访问右子树

LeetCode 331 题：验证二叉树的前序序列化

LeetCode 331 题要求我们验证一个字符串是否是一个有效的二叉树前序序列化。字符串只包含数字、'('、')'和'#'字符。例如，"1,2,3,#,#," 是一个有效的序列，而 "1,#,#" 不是。

解决思路

递归解法

递归解法遵循前序序列化的步骤，逐个处理字符串中的字符。

如果字符是数字，则创建一个节点。
如果字符是'('，则递归处理左子树。
如果字符是')'，则递归处理右子树。
如果字符是'#’，则返回一个空节点。

迭代解法

迭代解法使用栈来跟踪未处理的节点。

将根节点压入栈。
遍历字符串中的字符：
- 如果字符是数字，则创建一个节点并压入栈。
- 如果字符是'('，则将'#'压入栈并继续。
- 如果字符是')'，则弹出栈顶节点并连接到前一个节点的右子树。
如果栈为空，则字符串是一个有效的序列。

代码示例

# 递归解法
def isValidSerialization(preorder):
    def helper(i):
        if i == len(preorder):
            return True
        if preorder[i] == "#":
            return helper(i + 1)
        else:
            left = helper(i + 1)
            right = helper(i + 2)
            return left and right and i + 2 < len(preorder) and preorder[i + 1] == "#" and preorder[i + 2] == "#"

    return helper(0)

# 迭代解法
def isValidSerialization(preorder):
    stack = []
    for node in preorder.split(","):
        if node != "#":
            stack.append(node)
        else:
            if not stack or stack.pop() == "#":
                return False
    return not stack