如何用C++编程实现从给定的二叉树层序遍历序列中恢复并获取其前序遍历序列？

在C++中，要从给定的层序遍历序列（也称作广度优先遍历顺序）恢复一棵二叉树的前序遍历序列，你可以使用递归或栈的数据结构。这里是一个基于栈的解决方案：

首先，假设你有一个包含所有节点值的二维数组`levelOrder`，它按层次存储了二叉树的节点值。二叉树的每一层都是`levelOrder`的一个子数组。

1. 创建一个空的栈，`stack`，用于保存待访问的节点。
2. 初始化前序遍历结果数组`preorder`，并将根节点（通常位于`levelOrder[0]`的第一个元素）添加到`preorder`和`stack`中。
3. 当`levelOrder`还有剩余的层次：
a. 对于当前层次的所有节点（`levelOrder[layer]`），将它们依次压入栈中。
b. 检查栈是否为空。如果非空，弹出栈顶节点并将其值添加到`preorder`数组中，然后继续处理其左孩子（通常是当前节点的下一个元素）和右孩子（如果有的话）。
4. 如果栈不为空，说明已经遍历完所有节点，但树可能有未访问的左子树。此时，需要跳过一个节点，直接进入下一个层次，直到栈为空。

以下是伪代码形式：

void recoverPreorder(int** levelOrder, int numLevels) {
    stack<int> s;
    int* preorder = new int[numLevels * 2];
    int index = 0;
    
    // 添加根节点到预序序列
    preorder[index++] = levelOrder[0][0];

    // 层级遍历
    for (int layer = 1; layer < numLevels; ++layer) {
        for (const auto& node : levelOrder[layer]) {
            s.push(node);
        }

        while (!s.empty()) {
            int node = s.top();
            s.pop();
            preorder[index++] = node;

            if (index < numLevels * 2 && node < levelOrder[layer + 1].front()) {  // 跳过右子节点
                node = levelOrder[layer + 1].front();  // 加入下一层的最左边节点
                levelOrder[layer + 1].erase(levelOrder[layer + 1].begin());
            } else {
                break;
            }
        }
    }

    // 输出前序遍历序列
    for (int i = 0; i < index; ++i) {
        cout << preorder[i] << " ";
    }
}