题目难度: 困难
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剑指offer2
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序列化是将一个数据结构或者对象转换为连续的比特位的操作,进而可以将转换后的数据存储在一个文件或者内存中,同时也可以通过网络传输到另一个计算机环境,采取相反方式重构得到原数据。
请设计一个算法来实现二叉树的序列化与反序列化。这里不限定你的序列 / 反序列化算法执行逻辑,只需要保证一个二叉树可以被序列化为一个字符串并且将这个字符串反序列化为原始的树结构。
O(N)
: 每个节点只需要遍历一次O(N)
: 队列的空间消耗, 因为是四元组, 所以是 O(4*N) = O(N)
class Codec:
def serialize(self, root):
"""Encodes a tree to a single string.
:type root: TreeNode
:rtype: str
"""
if not root:
return ''
# 注意这里用List而不是Tuple存四元组, 用于下标赋值
q = [[0, -1, 'L', root]]
i = 1
for t in q:
# 此处只需要关心当前节点下标, 以及当前节点自身即可, 不用管当前节点的父节点和父节点指向
p, _, _, node = t
if node.left:
q.append([i, p, 'L', node.left])
i += 1
if node.right:
q.append([i, p, 'R', node.right])
i += 1
def convertToStr(t):
# 将节点转成对应的值
t[3] = t[3].val
# 然后将当前四元组转成字符串
return ','.join(str(x) for x in t)
q = [convertToStr(t) for t in q]
# 最后将数组转成字符串, 注意此处的分隔符要和上面的四元组分隔符区分开来
return '+'.join(q)
def deserialize(self, data):
"""Decodes your encoded data to tree.
:type data: str
:rtype: TreeNode
"""
if not data:
return None
# 拆分成字符串数组
data = data.split('+')
maps = {}
root = None
for t in data:
# 进一步拆分出四元组
i, p, direction, val = t.split(',')
node = TreeNode(int(val))
if i == '0':
# 保存根节点
root = node
# 将当前节点存入字典中
maps[i] = node
if p in maps:
# 父节点存在, 更新指向关系
parent = maps[p]
if direction == 'L':
parent.left = node
else:
parent.right = node
return root
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