剑指Offer面试题62：序列化二叉树

题目：序列化二叉树

        请实现两个函数，分别用来序列化和反序列化二叉树。

算法分析：

          通过分析解决前面的面试题6.我们知道可以从前序遍历和中序遍历构造出一棵二叉树。受此启发，我们可以先把一棵二叉树序列化成一个前序遍历序列和一个中序序列，然后再反序列化时通过这两个序列重构出原二叉树。

　　这个思路有两个缺点。一个缺点是该方法要求二叉树中不能用有数值重复的结点。另外只有当两个序列中所有数据都读出后才能开始反序列化。如果两个遍历序列的数据是从一个流里读出来的，那就可能需要等较长的时间。

　　实际上如果二叉树的序列化是从根结点开始的话，那么相应的反序列化在根结点的数值读出来的时候就可以开始了。因此我们可以根据前序遍历的顺序来序列化二叉树，因为前序遍历是从根结点开始的。当在遍历二叉树碰到NULL指针时，这些NULL指针序列化成一个特殊的字符（比如‘$’）。另外，结点的数值之间要用一个特殊字符（比如’,’）隔开。

根据以上规则，下图二叉树被序列化成字符串后的结果为：“1,2,4，$,$,$,3,5,$,$,6,$,$”

算法源程序：

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* Copyright (c) 2016, 
* All rights reserved.                   
* 版 本 号：v1.0                   
* 题目描述：序列化二叉树
*		       请实现两个函数，分别用来序列化和反序列化二叉树。
* 输入描述：无
* 程序输出：序列化二叉树后的输出为：1,2,4,8,#,#,9,#,#,5,#,#,3,6,#,#,7,#,#,
*			反序列化后的输出为：1
* 问题分析： 无
* 算法描述：实际上如果二叉树的序列化是从根结点开始的话，那么相应的反序列化在根结点的数值读出来的时候就可以开始了。
* 			因此我们可以根据前序遍历的顺序来序列化二叉树，因为前序遍历是从根结点开始的。当在遍历二叉树碰到NULL指针时，
* 			这些NULL指针序列化成一个特殊的字符（比如‘$’）。另外，结点的数值之间要用一个特殊字符（比如’,’）隔开。
*			根据以上规则，下图二叉树被序列化成字符串后的结果为：“1,2,4，$,$,$,3,5,$,$,6,$,$”
*							1
*						2		3
*					4		  5   6
* 完成日期：2016-10-17
***************************************************************/

package org.marsguo.offerproject62;

class TreeNode{
	int val;
	public TreeNode left = null;
	public TreeNode right = null;
	public TreeNode(int val){
		this.val = val;
	}
	public String toString(){
		return val + "";
	}
}

class SolutionMethod1{
	public int index = -1;
	String Serialize(TreeNode root){
		StringBuffer sb = new StringBuffer();
		if(root == null){
			sb.append("#,");
			return sb.toString();
			
		}
		sb.append(root.val + ",");
		sb.append(Serialize(root.left));			//递归调用
		sb.append(Serialize(root.right));			//递归调用
		return sb.toString();
	}
	
	TreeNode Deserialize(String str){
		index++;
		int len = str.length();
		if(index >= len){
			return null;
		}
		String[] strr = str.split(",");
		TreeNode node = null;
		if(!strr[index].equals("#")){
			node = new TreeNode(Integer.valueOf(strr[index]));
			node.left = Deserialize(str);
			node.right = Deserialize(str);
		}
		return node;
	}
}

public class SerializeAndDeserialize {
	public static void main(String[] args){
		SolutionMethod1 solution1 = new SolutionMethod1();
		
		TreeNode n1 = new TreeNode(1);
		TreeNode n2 = new TreeNode(2);
		TreeNode n3 = new TreeNode(3);
		TreeNode n4 = new TreeNode(4);
		TreeNode n5 = new TreeNode(5);
		TreeNode n6 = new TreeNode(6);
		TreeNode n7 = new TreeNode(7);
		TreeNode n8 = new TreeNode(8);
		TreeNode n9 = new TreeNode(9);
		
		n1.left = n2;
		n1.right = n3;
		
		n2.left = n4;
		n2.right = n5;
		
		n3.left = n6;
		n3.right = n7;
		
		n4.left = n8;
		n4.right = n9;
		
		String str = solution1.Serialize(n1);
		System.out.println("序列化二叉树后的输出为：" + str);

		System.out.println("反序列化后的输出为：" + solution1.Deserialize(str));
	}
}

程序运行结果：