VIRTUALS

the virtual labs for the virtuals

0%

LeetCode 297. 二叉树的序列化与反序列化

Posted on Edited on In , ,

摘要：
根据遍历来序列化和反序列化二叉树。

题目

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：

0x0

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
  • $-1000 <= Node.val <= 1000$

树的定义和方法的调用：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
1
2
3
// Your Codec object will be instantiated and called as such:
// Codec codec;
// codec.deserialize(codec.serialize(root));
1
2
3
4
5
6
7
8
9
/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
1
2
3
// Your Codec object will be instantiated and called as such:
// Codec codec = new Codec();
// codec.deserialize(codec.serialize(root));

DFS

在看这道题前，请回顾一下 剑指Offer 07. 重建二叉树.
在上面这道题中，为了反序列化一颗二叉树，我们需要前序遍历序列和中序遍历序列，当这两个序列不包含原树的空节点。
如果给定一个包含原树空节点的前序遍历序列，我们就可以直接反序列化这颗二叉树。

另外这道题注意节点值的负数情况。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
class Codec {
public:
    string path;
    // Encodes a tree to a single string.
    string serialize(TreeNode* root) {
        dfs_s(root);
        return path;
    }

    void dfs_s(TreeNode* root) {
        if (!root) path += "#,";
        else {
            path += to_string(root->val) + ',';
            dfs_s(root->left);
            dfs_s(root->right);
        }
    }

    // Decodes your encoded data to tree.
    TreeNode* deserialize(string data) {
        int u = 0;
        return dfs_d(data, u);
    }

    TreeNode* dfs_d(string& data, int& u) {
        if (data[u] == '#') {
            u += 2;
            return NULL;
        } else {
            int k = u;
            while (data[u] != ',') u ++ ;
            auto root = new TreeNode(stoi(data.substr(k, u - k)));
            u ++ ;
            root->left = dfs_d(data, u);
            root->right = dfs_d(data, u);
            return root;
        }
    }
};

原题链接： LeetCode 297. 二叉树的序列化与反序列化