Leetcode刷题449. 序列化和反序列化二叉搜索树

序列化是将数据结构或对象转换为一系列位的过程，以便它可以存储在文件或内存缓冲区中，或通过网络连接链路传输，以便稍后在同一个或另一个计算机环境中重建。

设计一个算法来序列化和反序列化 二叉搜索树 。 对序列化/反序列化算法的工作方式没有限制。 您只需确保二叉搜索树可以序列化为字符串，并且可以将该字符串反序列化为最初的二叉搜索树。

编码的字符串应尽可能紧凑。

示例 1：

输入：root = [2,1,3]
输出：[2,1,3]
示例 2：

输入：root = []
输出：[]

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/serialize-and-deserialize-bst
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方法一：递归，时间和空间复杂度O(N)

public class Codec {
    // Encodes a tree to a single string.
    public String serialize(TreeNode root) {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        traverse(root, sb);
        return sb.toString();
    }

    final String SEP = ",";
    private void traverse(TreeNode root, StringBuilder sb) {
        if (root == null) {
            return;
        }
        sb.append(root.val).append(SEP);
        traverse(root.left, sb);
        traverse(root.right, sb);
    }

    // Decodes your encoded data to tree.
    public TreeNode deserialize(String data) {
        if (data == null || data.isEmpty()) {
            return null;
        }
        List list = new ArrayList<>();
        for (String node : data.split(SEP)) {
            list.add(Integer.parseInt(node));
        }
        return deserialize(list, 0, list.size() - 1);
    }

    private TreeNode deserialize(List list, int lo, int hi) {
        if (lo > hi) {
            return null;
        }
        TreeNode root = new TreeNode(list.get(lo));
        int k = lo + 1;
        //利用BST特性，左子树小于根节点值，找到分界点
        while (k <= hi && list.get(k) < list.get(lo)) {
            k++;
        }
        root.left = deserialize(list, lo + 1, k - 1);
        root.right = deserialize(list, k, hi);
        return root;
    }

}

方法二：利用栈遍历，时间和空间复杂度O(N)

public class Codec {
    // Encodes a tree to a single string.
    public String serialize(TreeNode root) {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        traverse(root, sb);
        return sb.toString();
    }

    final String SEP = ",";
    private void traverse(TreeNode root, StringBuilder sb) {
        if (root == null) {
            return;
        }
        sb.append(root.val).append(SEP);
        traverse(root.left, sb);
        traverse(root.right, sb);
    }

    // Decodes your encoded data to tree.
    public TreeNode deserialize(String data) {
        if (data == null || data.isEmpty()) {
            return null;
        }
        String[] preOrder = data.split(SEP);
        TreeNode root = new TreeNode(Integer.parseInt(preOrder[0]));
        Stack stack = new Stack<>();
        stack.push(root);
        for (int i = 1; i < preOrder.length; i++) {
            int val = Integer.parseInt(preOrder[i]);
            TreeNode node = new TreeNode(val);
            //小于栈顶元素的值，说明应该在栈顶元素的左子树
            if (stack.peek().val > val) {
                stack.peek().left = node;
            } else {
                //大于栈顶元素的值，我们要找到当前元素的父节点
                TreeNode parent = stack.peek();
                //栈从栈底到栈顶是递减的
                while (!stack.isEmpty() && stack.peek().val < val) {
                    parent = stack.pop();
                }
                parent.right = node;
            }
            stack.push(node);
        }
        return root;
    }
}