[LintCode] Serialize and Deserialize Binary Tree（二叉树的序列化和反序列化）

描述

设计一个算法，并编写代码来序列化和反序列化二叉树。将树写入一个文件被称为“序列化”，读取文件后重建同样的二叉树被称为“反序列化”。

如何反序列化或序列化二叉树是没有限制的，你只需要确保可以将二叉树序列化为一个字符串，并且可以将字符串反序列化为原来的树结构。

对二进制树进行反序列化或序列化的方式没有限制，LintCode将您的serialize输出作为deserialize的输入，它不会检查序列化的结果。

样例

给出一个测试数据样例， 二叉树{3,9,20,#,#,15,7}，表示如下的树结构：

 3 / \ 9 20 / \ 15 7 

我们的数据是进行 BFS 遍历得到的。当你测试结果 wrong answer时，你可以作为输入调试你的代码。

你可以采用其他的方法进行序列化和反序列化。

代码

GitHub 的源代码，请访问下面的链接：

https://github.com/cwiki-us/java-tutorial/blob/master/src/test/java/com/ossez/lang/tutorial/tests/lintcode/LintCode0007SerializeAndDeserialize.java

package com.ossez.lang.tutorial.tests.lintcode; import java.util.ArrayList; import org.junit.Test; import org.slf4j.Logger; import org.slf4j.LoggerFactory; import com.ossez.lang.tutorial.models.TreeNode; /** * <p> * 7 * <ul> * <li>@see <a href= * "https://www.cwiki.us/display/ITCLASSIFICATION/Serialize+and+Deserialize+Binary+Tree">https://www.cwiki.us/display/ITCLASSIFICATION/Serialize+and+Deserialize+Binary+Tree</a> * <li>@see<a href= * "https://www.lintcode.com/problem/serialize-and-deserialize-binary-tree">https://www.lintcode.com/problem/serialize-and-deserialize-binary-tree</a> * </ul> * </p> * * @author YuCheng * */ public class LintCode0007SerializeAndDeserialize { private final static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(LintCode0007SerializeAndDeserialize.class); /** * */ @Test public void testMain() { logger.debug("BEGIN"); String data = "{3,9,20,#,#,15,7}"; System.out.println(serialize(deserialize(data))); } /** * Deserialize from array to tree * * @param data * @return */ private TreeNode deserialize(String data) { // NULL CHECK if (data.equals("{}")) { return null; } ArrayList<TreeNode> treeList = new ArrayList<TreeNode>(); data = data.replace("{", ""); data = data.replace("}", ""); String[] vals = data.split(","); // INSERT ROOT TreeNode root = new TreeNode(Integer.parseInt(vals[0])); treeList.add(root); int index = 0; boolean isLeftChild = true; for (int i = 1; i < vals.length; i++) { if (!vals[i].equals("#")) { TreeNode node = new TreeNode(Integer.parseInt(vals[i])); if (isLeftChild) { treeList.get(index).left = node; } else { treeList.get(index).right = node; } treeList.add(node); } // LEVEL if (!isLeftChild) { index++; } // MOVE TO RIGHT OR NEXT LEVEL isLeftChild = !isLeftChild; } return root; } /** * * @param root * @return */ public String serialize(TreeNode root) { // write your code here if (root == null) { return "{}"; } ArrayList<TreeNode> queue = new ArrayList<TreeNode>(); queue.add(root); for (int i = 0; i < queue.size(); i++) { TreeNode node = queue.get(i); if (node == null) { continue; } queue.add(node.left); queue.add(node.right); } while (queue.get(queue.size() - 1) == null) { queue.remove(queue.size() - 1); } StringBuilder sb = new StringBuilder(); sb.append("{"); sb.append(queue.get(0).val); for (int i = 1; i < queue.size(); i++) { if (queue.get(i) == null) { sb.append(",#"); } else { sb.append(","); sb.append(queue.get(i).val); } } sb.append("}"); return sb.toString(); } } 

点评

本题目主要需要你对二叉树的遍历方法有所了解。

遍历二叉树主要有 2 类方法，分别为深度优先（DFS）和广度优先（BFS）。

在深度优先中，你有又可以使用前序，中序和后序搜索方法，你可以使用递归或者非递归算法实现。对于广度优先算法，一般都会采用非递归的实现方法进行实现。