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验证二叉树的前序序列化
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…
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题型
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代码语言
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相关题
当前训练重点
中等 · 二分·树·traversal
答案摘要
我们将字符串 `preorder` 按逗号分割成数组,然后遍历数组,如果遇到了连续两个 `'#'`,并且第三个元素不是 `'#'`,那么就将这三个元素替换成一个 `'#'`,这个过程一直持续到数组遍历结束。 最后,判断数组长度是否为 ,且数组唯一的元素是否为 `'#'` 即可。
Interview AiBoxInterview AiBox 实时 AI 助手,陪你讲清 二分·树·traversal 题型思路
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
提示:
1 <= preorder.length <= 104preorder由以逗号“,”分隔的[0,100]范围内的整数和“#”组成
解题思路
方法一:栈
我们将字符串 preorder 按逗号分割成数组,然后遍历数组,如果遇到了连续两个 '#',并且第三个元素不是 '#',那么就将这三个元素替换成一个 '#',这个过程一直持续到数组遍历结束。
最后,判断数组长度是否为 ,且数组唯一的元素是否为 '#' 即可。
时间复杂度 ,空间复杂度 。其中 为字符串 preorder 的长度。
class Solution:
def isValidSerialization(self, preorder: str) -> bool:
stk = []
for c in preorder.split(","):
stk.append(c)
while len(stk) > 2 and stk[-1] == stk[-2] == "#" and stk[-3] != "#":
stk = stk[:-3]
stk.append("#")
return len(stk) == 1 and stk[0] == "#"
复杂度分析
| 指标 | 值 |
|---|---|
| 时间 | complexity is O(n) where n is the number of nodes in the preorder string, as each node is visited once. Space complexity is O(1) for slot counting or O(n) for stack-based simulation, depending on whether explicit stack storage is used. |
| 空间 | Depends on the final approach |
面试官常问的追问
外企场景- question_mark
Can you verify the serialization without reconstructing the binary tree?
- question_mark
What happens if the preorder string has extra or missing nodes?
- question_mark
How do you track the number of available slots during traversal?
常见陷阱
外企场景- error
Failing to handle consecutive null nodes correctly in the slot tracking method.
- error
Not decrementing slots before checking for early termination, leading to false positives.
- error
Attempting to reconstruct the tree unnecessarily, increasing space usage and complexity.
进阶变体
外企场景- arrow_right_alt
Verify postorder serialization of a binary tree using a similar slot counting approach.
- arrow_right_alt
Validate a binary tree serialization with different null markers, e.g., 'X' instead of '#'.
- arrow_right_alt
Check serialization for n-ary trees by adjusting slot increments for variable number of children.