剑指 Offer 37. 序列化二叉树

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剑指 Offer 37. 序列化二叉树

请实现两个函数,分别用来序列化和反序列化二叉树。

你需要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:

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

来源:力扣(LeetCode) 链接:https://leetcode-cn.com/problems/xu-lie-hua-er-cha-shu-lcof 著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权,非商业转载请注明出处。

解题思路

序列化:将二叉树转为字符串 反序列化:将字符串还原为二叉树

  1. BFS,广度优先遍历二叉树,节点不为空的时候将节点值和分隔符(逗号)append 到 StringBuilder 上,为空 append "null,"。遍历结束后处理结尾逗号和右中括号,返回序列化结果即可。反序列化时,将字符串分割为数组,使用一个下标来随着 BFS 往前走。初始化 root 节点为 vals[0],开始进队遍历,判断当前数组对应元素是否为 null,如果不是先给 node.left 赋值并入队,然后下标前进一位,再判断是否为 null,如果不是给 node.right 赋值并入队。最终返回root即可。
  2. DFS

代码

解法一

/**
 * 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) {
        if (root == null) return "[]";
        StringBuilder sb = new StringBuilder("[");
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<TreeNode>() {{ add(root); }};
        while (!queue.isEmpty()) {
            TreeNode node = queue.poll();
            if (node != null) {
                sb.append(node.val).append(",");
                queue.add(node.left);
                queue.add(node.right);
            } else sb.append("null,");
        }
        return sb.deleteCharAt(sb.length() - 1).append("]").toString();
    }

    // Decodes your encoded data to tree.
    public TreeNode deserialize(String data) {
        if ("[]".equals(data)) return null;
        String[] vals = data.substring(1, data.length() - 1).split(",");
        TreeNode root = new TreeNode(Integer.parseInt(vals[0]));
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<TreeNode>() {{ add(root); }};
        int index = 1;
        while (!queue.isEmpty()) {
            TreeNode node = queue.poll();
            if (!"null".equals(vals[index])) {
                node.left = new TreeNode(Integer.parseInt(vals[index]));
                queue.add(node.left);
            }
            index++;
            if (!"null".equals(vals[index])) {
                node.right = new TreeNode(Integer.parseInt(vals[index]));
                queue.add(node.right);
            }
            index++;
        }
        return root;
    }
}

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