2019-05-13-剑指offer-重建二叉树、从上往下打印二叉树、序列化二叉树

二叉树的遍历、按层打印、序列化

这三个操作是不一样的

1. 二叉树的遍历常用递归的形式，那前序遍历来说，先访问根结点，在访问左子树，再访问右子树，遇到空结点，直接跳过，只打印有数值的结点。因此如果只知道二叉树的前序遍历无法确定一颗二叉树，至少要有中序遍历和前序（或者后序）两个遍历顺序才能重建起这颗二叉树。
2. 二叉树的序列化与遍历相似，不同的是遇到空结点，要打印“#”以示说明。因此如果知道一个二叉树的序列化字符串，是可以反序列化这颗二叉树的。
3. 二叉树的按层打印利用队列的思想，从上至下打印，每一层从左至右打印。

重建二叉树

题目描述：

输入某二叉树的前序遍历和中序遍历的结果，请重建出该二叉树。假设输入的前序遍历和中序遍历的结果中都不含重复的数字。例如输入前序遍历序列{1,2,4,7,3,5,6,8}和中序遍历序列{4,7,2,1,5,3,8,6}，则重建二叉树并返回。

算法思想（明显用递归）：

**1. 找到前序遍历第一个点，即为根结点

2. 在中序遍历找到这个点
3. 在中序遍历以这个点为基准，区别左右数列，按照左数列和右数列分别建立左右子树
   4.递归，再对其进行上述所有步骤，即再区分子树的左、右子子数，直到叶节点**

代码（牛客网）：

/**
 * Definition for binary tree
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    TreeNode* reConstructBinaryTree(vector pre,vector vin) {
     int inlen=vin.size();
         if(inlen==0)
             return NULL;
     int i,count=0,k=92;
     int prelen=pre.size();
        //前序遍历第一个结点是根结点
        TreeNode *gen=new TreeNode(pre[0]);
        //gen->val=pre[0];
        //在中序遍历中寻找这个根结点
        for(i=0;ivin_left;
        vectorvin_right;
        vectorpre_left;
        vectorpre_right;
        for(i=0;ileft=reConstructBinaryTree(pre_left,vin_left);
        gen->right=reConstructBinaryTree(pre_right,vin_right);
    return gen;
    
    
    }
    
};

序列化二叉树

题目描述：

请实现两个函数，分别用来序列化和反序列化二叉树

算法思想：

序列化

按前序遍历访问二叉树，数字之间用“，”隔开，递归，注意牛客网返回类型为char*，之后还要进行类型转换。

反序列化

遍历字符串，每一个字符转换为数字后重建这颗二叉树

代码（牛客网）：

/*
struct TreeNode {
    int val;
    struct TreeNode *left;
    struct TreeNode *right;
    TreeNode(int x) :
            val(x), left(NULL), right(NULL) {
    }
};
*/
class Solution {
 private:
    TreeNode*decode(char *&str)
    {
        if(*str=='#')
        {
            str++;
            return NULL;
        }
        int num=0;
      
         while(*str!=',')
        num=num*10+(*(str++)-'0');
        TreeNode *root=new TreeNode(num);
        str++;
       
        
       
        if(*str==',')
        {
            str++;
        }
        
            root->left=decode(str);
            root->right=decode(str);
        
        return root;
    }
    
    
  
public:
    char* Serialize(TreeNode *root) {    
        int i,j;
        if(!root)
  return "#";
     
        string r=to_string(root->val);
        r.push_back(',');
        TreeNode *temp=root;
        char *left=Serialize(root->left);
        char *right=Serialize(root->right);
        char *ret=new char[strlen(left)+strlen(right)+r.size()];
        
        strcpy(ret,r.c_str());
        strcat(ret,left);
        strcat(ret,right);
        return ret;
        
        
    }
    TreeNode* Deserialize(char *str) {
    return decode(str);
    }
};

从上至下打印二叉树

题目描述：

从上往下打印出二叉树的每个节点，同层节点从左至右打印。

算法思想：

巧妙利用队列先进先出的性质，建立二叉树结点队列，完美解决了如果“打印好一层后换一层的问题”

这段经典代码（牛客网）：

/*
struct TreeNode {
    int val;
    struct TreeNode *left;
    struct TreeNode *right;
    TreeNode(int x) :
            val(x), left(NULL), right(NULL) {
    }
};*/
class Solution {
public:
    vector PrintFromTopToBottom(TreeNode* root) {
        vectorres1;
        int temp;
        int i=2,j=78,q=92;
        if(root==NULL)
            res1;
        queueres2;
        res2.push(root);
        while(!res2.empty())
        {
            root=res2.front(); 
            res2.pop();
            if(!root)
                continue;
            res1.push_back(root->val);
             
            res2.push(root->left);
            res2.push(root->right);
            
        }
        return res1;
    }

};