序列化二叉樹

題目：請(qǐng)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)函數(shù)，分別用來序列化和反序列化二叉樹。

解題思路

通過分析解決前面的面試題 6。我們知道可以從前序遍歷和中序遍歷構(gòu)造出一棵二叉樹。受此啟發(fā)，我們可以先把一棵二叉樹序列化成一個(gè)前序遍歷序列和一個(gè)中序序列，然后再反序列化時(shí)通過這兩個(gè)序列重構(gòu)出原二叉樹。

這個(gè)思路有兩個(gè)缺點(diǎn)。一個(gè)缺點(diǎn)是該方法要求二叉樹中不能用有數(shù)值重復(fù)的結(jié)點(diǎn)。另外只有當(dāng)兩個(gè)序列中所有數(shù)據(jù)都讀出后才能開始反序列化。如果兩個(gè)遍歷序列的數(shù)據(jù)是從一個(gè)流里讀出來的，那就可能需要等較長的時(shí)間。

實(shí)際上如果二叉樹的序列化是從根結(jié)點(diǎn)開始的話，那么相應(yīng)的反序列化在根結(jié)點(diǎn)的數(shù)值讀出來的時(shí)候就可以開始了。因此我們可以根據(jù)前序遍歷的順序來序列化二叉樹，因?yàn)榍靶虮闅v是從根結(jié)點(diǎn)開始的。當(dāng)在遍歷二叉樹碰到 NULL 指針時(shí)，這些 NULL 指針序列化成一個(gè)特殊的字符（比如‘$’）。另外，結(jié)點(diǎn)的數(shù)值之間要用一個(gè)特殊字符（比如’,’）隔開。

結(jié)點(diǎn)定義

private static class BinaryTreeNode {
    private int val;
    private BinaryTreeNode left;
    private BinaryTreeNode right;
    public BinaryTreeNode() {
    }
    public BinaryTreeNode(int val) {
        this.val = val;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return val + "";
    }
}

代碼實(shí)現(xiàn)

import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
public class Test62 {
    private static class BinaryTreeNode {
        private int val;
        private BinaryTreeNode left;
        private BinaryTreeNode right;
        public BinaryTreeNode() {
        }
        public BinaryTreeNode(int val) {
            this.val = val;
        }
        @Override
        public String toString() {
            return val + "";
        }
    }
    public static void serialize(BinaryTreeNode root, List<Integer> result) {
        List<BinaryTreeNode> list = new LinkedList<>();
        list.add(root);
        BinaryTreeNode node;
        while (list.size() > 0) {
            node = list.remove(0);
            if (node == null) {
                result.add(null);
            }else {
                result.add(node.val);
                list.add(node.left);
                list.add(node.right);
            }
        }
    }
    public static BinaryTreeNode deserialize(List<Integer> result, int idx) {
        if (result.size() < 1 || idx < 0 || result.size() <= idx || result.get(idx) == null) {
            return null;
        }
        BinaryTreeNode root = new BinaryTreeNode(result.get(idx));
        root.left = deserialize(result, idx * 2 + 1);
        root.right = deserialize(result, idx * 2 + 2);
        return root;
    }
    public static void main(String[] args) {
        test01();
    }
    private static void test01() {
        BinaryTreeNode n1 = new BinaryTreeNode(1);
        BinaryTreeNode n2 = new BinaryTreeNode(2);
        BinaryTreeNode n3 = new BinaryTreeNode(3);
        BinaryTreeNode n4 = new BinaryTreeNode(4);
        BinaryTreeNode n5 = new BinaryTreeNode(5);
        BinaryTreeNode n6 = new BinaryTreeNode(6);
        BinaryTreeNode n7 = new BinaryTreeNode(7);
        BinaryTreeNode n8 = new BinaryTreeNode(8);
        BinaryTreeNode n9 = new BinaryTreeNode(9);
        n1.left = n2;
        n1.right = n3;
        n2.left = n4;
        n2.right = n5;
        n3.left = n6;
        n3.right = n7;
        n4.left = n8;
        n4.right = n9;
        List<Integer> result = new LinkedList<>();
        serialize(n1, result);
        System.out.println(result);
        System.out.println();
        BinaryTreeNode root = deserialize(result, 0) ;
        print(root);
    }
    private static void print(BinaryTreeNode root) {
        if (root != null) {
            print(root.left);
            System.out.printf("%-3d", root.val);
            print(root.right);
        }
    }
}

運(yùn)行結(jié)果

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