树 从先序遍历还原二叉树

题目

难度：困难

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。

示例 1：

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

示例 2：

输入："1-2--3---4-5--6---7"
输出：[1,2,5,3,null,6,null,4,null,7]

示例 3：

输入："1-401--349---90--88"
输出：[1,401,null,349,88,90]

提示：

原始树中的节点数介于 1 和 1000 之间。 每个节点的值介于 1 和 10 ^ 9 之间。

题解

class Solution {
    public TreeNode recoverFromPreorder(String S) {
        Deque<TreeNode> path = new LinkedList<TreeNode>();
        int pos = 0;
        while (pos < S.length()) {
            int level = 0;
            while (S.charAt(pos) == '-') {
                ++level;
                ++pos;
            }
            int value = 0;
            while (pos < S.length() && Character.isDigit(S.charAt(pos))) {
                value = value * 10 + (S.charAt(pos) - '0');
                ++pos;
            }
            TreeNode node = new TreeNode(value);
            if (level == path.size()) {
                if (!path.isEmpty()) {
                    path.peek().left = node;
                }
            }
            else {
                while (level != path.size()) {
                    path.pop();
                }
                path.peek().right = node;
            }
            path.push(node);
        }
        while (path.size() > 1) {
            path.pop();
        }
        return path.peek();
    }
}

复杂度分析

时间复杂度：O(∣s∣)，其中 ∣s∣ 是字符串 s的长度。我们的算法不断地从 SSS 中取出一个节点的信息，直到取完为止。在这个过程中，我们实际上是对 SSS 进行了一次遍历。

时间复杂度：O(h)，其中 h是还原出的二叉树的高度。除了作为答案返回的二叉树使用的空间以外，我们使用了一个栈帮助我们进行迭代。由于栈中存放了从根节点到当前节点这一路径上的所有节点，因此最多只会同时由 h 个节点。

方法解析

1.deque函数：

deque容器为一个给定类型的元素进行线性处理，像向量一样，它能够快速地随机访问任一个元素，并且能够高效地插入和删除容器的尾部元素。但它又与vector不同，deque支持高效插入和删除容器的头部元素，因此也叫做双端队列。deque类常用的函数如下。

2.Character.isDigit(char ch)

返回值 如果字符为数字，则返回 true；否则返回 false。

实例

public class Test {
    public static void main(String args[]) {
        System.out.println(Character.isDigit('c'));
        System.out.println(Character.isDigit('5'));
    }
}

以上程序执行结果为：

false true