序列化二叉树

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目录

前言

一、题目

二、解决

1.思路

2.代码

总结

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前言

12月9日 练习内容

一、题目

请实现两个函数，分别用来序列化和反序列化二叉树，不对序列化之后的字符串进行约束，但要求能够根据序列化之后的字符串重新构造出一棵与原二叉树相同的树。

二叉树的序列化(Serialize)是指：把一棵二叉树按照某种遍历方式的结果以某种格式保存为字符串，从而使得内存中建立起来的二叉树可以持久保存。序列化可以基于先序、中序、后序、层序的二叉树等遍历方式来进行修改，序列化的结果是一个字符串，序列化时通过 某种符号表示空节点（#）
二叉树的反序列化(Deserialize)是指：根据某种遍历顺序得到的序列化字符串结果str，重构二叉树。

例如，可以根据层序遍历的方案序列化，如下图:

 

层序序列化(即用函数Serialize转化)如上的二叉树转为"{1,2,3,#,#,6,7}"，再能够调用反序列化(Deserialize)将"{1,2,3,#,#,6,7}"构造成如上的二叉树。

当然你也可以根据满二叉树结点位置的标号规律来序列化，还可以根据先序遍历和中序遍历的结果来序列化。不对序列化之后的字符串进行约束，所以欢迎各种奇思妙想。

数据范围：节点数n≤100，树上每个节点的值满足 0≤val≤150

要求：序列化和反序列化都是空间复杂度 O(n)，时间复杂度O(n)

二、解决

1.思路

• step 1：优先处理序列化，首先空树直接返回“#”，然后调用pre函数前序递归遍历二叉树。
• step 2：pre函数负责前序递归，根据“根左右”的访问次序，优先访问根节点，遇到空节点在字符串中添加‘#’，遇到非空节点，添加相应节点数字和‘!’，然后依次递归进入左子树，右子树。
• step 3：创建全局变量res表示序列中的下标
• step 4：再处理反序列化，读入字符串，如果字符串直接为"#"，就是空树，否则还是调用prefun函数前序递归建树。
• step 5：prefun函数负责前序递归构建树，遇到‘#’则是空节点，遇到数字则根据感叹号分割，将字符串转换为数字后加入新创建的节点中，依据“根左右”，创建完根节点，然后依次递归进入左子树、右子树创建新节点。

2.代码

代码如下（示例）：

class Solution {
  public:
    void pre(TreeNode* root, string& str) {
        //空树用#表示
        if (root == NULL) {
            str += '#';
            return;
        }
        //根节点
        string temp = to_string(root->val);
        str += temp + '!';
        //左子树
        pre(root->left, str);
        //右子树
        pre(root->right, str);
    }
    char* Serialize(TreeNode* root) {
        //处理空树，空树则赋值为#
        if (root == NULL) return "#";
        string res;
        pre(root, res);
        //把str转换成char
        char* charRes = new char[res.length() + 1];
        strcpy(charRes, res.c_str());
        charRes[res.length()] = '\0';
        return charRes;
    }
    TreeNode* prefun(char** str) {
        //到达叶节点时，构建完毕，返回继续构建父节点
        //双**表示取值
        if (**str == '#') {
            (*str)++;
            return NULL;
        }
        //数字转换
        int val = 0;
        while (**str != '!' &&** str != '\0') {
            val = val * 10 + ((**str) - '0');
            (*str)++;
        }
        TreeNode* root = new TreeNode(val);
        //序列到底了，构建完成
        if (**str == '\0') return root;
        else
            (*str)++;
        //反序列化与序列化一致，都是前序
        root->left = prefun(str);
        root->right = prefun(str);
        return root;
    }
    TreeNode* Deserialize(char* str) {
        if (str == "#") return NULL;
        TreeNode* res = prefun(&str);
        return res;
    }
};

该处使用的url网络请求的数据。

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总结

提示：这里对文章进行总结：
例如：以上就是今天要讲的内容，本文仅仅简单介绍了pandas的使用，而pandas提供了大量能使我们快速便捷地处理数据的函数和方法。