剑指 Offer 37. 序列化二叉树

剑指 Offer 37. 序列化二叉树

剑指 Offer 37. 序列化二叉树

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，你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。

提示: 输入输出格式与 LeetCode 目前使用的方式一致，详情请参阅 LeetCode 序列化二叉树的格式。你并非必须采取这种方式，你也可以采用其他的方法解决这个问题。

示例 1：

输入：root = [1,2,3,null,null,4,5]
输出：[1,2,3,null,null,4,5]

示例 2：
输入：root = []
输出：[]

示例 3：
输入：root = [1]
输出：[1]

示例 4：
输入：root = [1,2]
输出：[1,2]

提示：
树中结点数在范围 [0, 104] 内
-1000 <= Node.val <= 1000

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思路

有两种方法：
一种是：可以通过 前中序 或 后中序 遍历进行确认
另一种是：可以转换为完全二叉树（空节点变成特殊字符），然后确定链表顺序
而，树是从根节点开始，那么可以使用前序遍历（首先访问根节点）

需要注意的两点：

• 遇到的空节点，使用特殊字符表示
• 节点直接使用另外一种特殊字符分割

序列化：二叉树–> 链表表示
反序列化：链表表示–>二叉树

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
public class Codec {

    // Encodes a tree to a single string.
    public String serialize(TreeNode root) {
        return reserialize(root, "");
    }

    // Decodes your encoded data to tree.
    public TreeNode deserialize(String data) {
        //取出之前序列化后的字符串，并将字符串以,分割成字符串数组
        String[] dataArray = data.split(",");
        //数组转成链表
        List<String> dataList = new LinkedList<String>(Arrays.asList(dataArray));
        return redeserialize(dataList);
    }

    //序列化
    public String reserialize(TreeNode root, String str){
        //边界条件
        if(root == null) {
            str += "None,";
        }else{
            //拼接新的节点的值，并加,分割
            str += str.valueOf(root.val) + ",";
            //前序遍历左子树
            str = reserialize(root.left, str);
            //前序遍历右子树
            str = reserialize(root.right, str);
        }
        return str;
    }

    public TreeNode redeserialize(List<String> dataList){
        //如果取出的节点，是None，说明是空节点
        if(dataList.get(0).equals("None")){
            //空节点在数组中舍去
            dataList.remove(0);
            return null;
        }

        //从数组中取出第一个元素，作为根节点
        TreeNode root = new TreeNode(Integer.valueOf(dataList.get(0)));
        //数组中取完的数组移除
        dataList.remove(0);

        //递归找左子树的节点
        root.left = redeserialize(dataList);
        //递归找右子树的节点
        root.right = redeserialize(dataList);

        return root;
    }
}

// Your Codec object will be instantiated and called as such:
// Codec codec = new Codec();
// codec.deserialize(codec.serialize(root));