初学python记录:力扣331. 验证二叉树的前序序列化

题目:

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。

思考:

1. 用“#”表示空节点,那么所有值不为“#”的节点都有两个子节点 ----> 用一个数据结构记录每个节点的两个子节点空位是否被填充

2. 前序遍历二叉树 ----> 先进后出 ----> 栈

代码如下:

class Solution(object):
    def isValidSerialization(self, preorder):
        """
        :type preorder: str
        :rtype: bool
        """
        nodes = preorder.split(',')    # 按逗号分割字符串
        stack = [1]     # 用栈存储节点的子节点左右槽位,初始化
        for node in nodes:
            if not stack:    # 若栈空,即还有节点没有填充,但已经没有槽位,返回False
                return False  

            stack[-1] -= 1     # 否则填充节点,将栈顶槽位减一
            if stack[-1] == 0:     # 若栈顶为0,即该节点槽位已满
                stack.pop()

            if node != '#':    
                # 对于普通节点,增加一个值为2的槽位
                stack.append(2)

        if not stack:     # 栈空说明整棵树填充满了,证明是二叉树
            return True  
        else:
            return False

            

提交通过:

 

### 解决方案 以下是基于给定引用内容以及专业知识设计的一个完整的 Java 实现来解决 LeetCode 第 125 题——验证回文串。 #### 方法概述 为了判断一个字符串是否为有效的回文串,可以采用双指针方法。该算法通过忽略非字母数字字符并比较两端的字符逐步向中心移动。如果整个过程中未发现匹配的情况,则认为输入字符串是一个有效回文串[^3]。 下面是具体的代码实现: ```java class Solution { public boolean isPalindrome(String s) { if (s == null || s.isEmpty()) { // 如果字符串为空或者长度为零,返回true return true; } int left = 0; // 定义左指针 int right = s.length() - 1; // 定义右指针 while (left < right) { // 当左指针小于右指针时循环 char lChar = Character.toLowerCase(s.charAt(left)); // 获取左侧字符并转换成小写 char rChar = Character.toLowerCase(s.charAt(right)); // 获取右侧字符并转换成小写 if (!Character.isLetterOrDigit(lChar)) { // 跳过非字母数字字符 left++; continue; } if (!Character.isLetterOrDigit(rChar)) { // 同样跳过右侧的非字母数字字符 right--; continue; } if (lChar != rChar) { // 若两侧字符同则是回文串 return false; } left++; // 移动左右指针继续下一轮比较 right--; } return true; // 所有字符均匹配成功,返回true } } ``` 上述代码的时间复杂度为 O(n),其中 n 是字符串 `s` 的长度;空间复杂度为 O(1)[^3]。 --- ### 测试案例分析 对于测试用例 `"A man, a plan, a canal: Panama"`,程序会先移除所有的标点符号并将大写字母转为小写形式得到 `"amanaplanacanalpanama"`。接着利用双指针对比首尾字符直至中间位置无误后确认其为回文串[^4]。 而对于另一个例子如 `"race a car"` ,经过预处理后的结果将是 `"raceacar"` 。由于 'e' 和 'c' 相等因此最终判定它是一个合法的回文结构[^2]。 --- ### 注意事项 需要注意的是,在实际应用中可能会遇到极端情况比如超长字符串(最大可达 \(2 \times 10^5\)),所以要确保所选编程环境能够支持如此规模的数据操作而至于引发性能瓶颈或内存溢出等问题。 此外还需注意边界条件处理,例如当传入空字符串或是仅含特殊符号的情形都应被正确识别为真值情形之一[^1]。 ---
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