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题目描述

序列化二叉树的一种方法是使用 前序遍历 。当我们遇到一个非空节点时，我们可以记录下这个节点的值。如果它是一个空节点，我们可以使用一个标记值记录，例如 #。

例如，上面的二叉树可以被序列化为字符串 "9,3,4,#,#,1,#,#,2,#,6,#,#"，其中 # 代表一个空节点。

给定一串以逗号分隔的序列，验证它是否是正确的二叉树的前序序列化。编写一个在不重构树的条件下的可行算法。

保证 每个以逗号分隔的字符或为一个整数或为一个表示 null 指针的 '#' 。

你可以认为输入格式总是有效的

例如它永远不会包含两个连续的逗号，比如 "1,,3" 。 注意：不允许重建树。

示例 1:

输入: preorder = "9,3,4,#,#,1,#,#,2,#,6,#,#"
输出: true

示例 2:

输入: preorder = "1,#"
输出: false

示例 3:

输入: preorder = "9,#,#,1"
输出: false

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/verify-preorder-serialization-of-a-binary-tree
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思路分析

• 今天的算法题目是树的结合题目，前序遍历的顺序是根左右。验证序列化是否合法，参考官方题解，我们可以用槽位来计算，这实际就是模拟二叉树的节点个数，遇到一个空节点，消耗一个槽位，遇到一个非空节点，消耗一个槽位，然后在补充两个槽位。遍历字符串结束之后，判断槽位是否为空。若为空，则合法。若不为空，则不合法。实现代码如下：

通过代码

public class DayCode {
    public static void main(String[] args) {
        String s = "1";
        boolean ans = new DayCode().isValidSerialization(s);
        System.out.println("ans is " + ans);
    }

    /**
     * https://leetcode-cn.com/problems/verify-preorder-serialization-of-a-binary-tree/
     * 时间复杂度 O(n)
     * 空间复杂度 O(n)
     * @param preorder
     * @return
     */
    public boolean isValidSerialization(String preorder) {
        int n = preorder.length();
        int i = 0;
        Deque<Integer> stack = new LinkedList<>();
        stack.push(i);
        while (i < n) {
            if (stack.isEmpty()) {
                return false;
            }
            if (preorder.charAt(i) == ',') {
                i++;
            } else if (preorder.charAt(i) == '#') {
                int top = stack.pop() - 1;
                if (top > 0) {
                    stack.push(top);
                }
                i++;
            } else {
                while (i < n && preorder.charAt(i) != ',') {
                    i++;
                }
                int top = stack.pop() - 1;
                if (top > 0) {
                    stack.push(top);
                }
                stack.push(2);
            }
        }
        return stack.isEmpty();
    }
}

总结

• 这个题目是栈的经典应用，结合二叉树的节点性质，实现的算法。本题不容易想到解法，参考官方题解之后，逐步模仿，转化为自己的解法。
• 坚持每日一题，加油！