二叉樹的序列化和反序列化

設計一個算法,並編寫代碼來序列化和反序列化二叉樹。將樹寫入一個文件被稱爲“序列化”,讀取文件後重建同樣的二叉樹被稱爲“反序列化”。

如何反序列化或序列化二叉樹是沒有限制的,你只需要確保可以將二叉樹序列化爲一個字符串,並且可以將字符串反序列化爲原來的樹結構。

樣例

給出一個測試數據樣例, 二叉樹{3,9,20,#,#,15,7},表示如下的樹結構:

  3
 / \
9  20
  /  \
 15   7

我們的數據是進行BFS遍歷得到的。當你測試結果wrong answer時,你可以作爲輸入調試你的代碼。

你可以採用其他的方法進行序列化和反序列化。


解題思路:和樣例一樣,使用BFS,先求得樹的深度(可由深度推出最大節點個數),然後用一個數組保存即可。

/**
 * Definition of TreeNode:
 * public class TreeNode {
 *     public int val;
 *     public TreeNode left, right;
 *     public TreeNode(int val) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = this.right = null;
 *     }
 * }
 */
class Solution {
    /**
     * This method will be invoked first, you should design your own algorithm 
     * to serialize a binary tree which denote by a root node to a string which
     * can be easily deserialized by your own "deserialize" method later.
     */
    public String serialize(TreeNode root) {
        // write your code here
        if(root==null)
            return "";
        int deep = getDeepth(root);
        int len = (int)Math.pow(2,deep)-1;
        char[] arr = new char[len];
        Arrays.fill(arr, '#');
        fill(root, arr, 0);
        return new String(arr);
    }
    
    private int getDeepth(TreeNode root){
        if(root==null)
            return 0;
        return Math.max(getDeepth(root.left),getDeepth(root.right))+1;
    }
    private void fill(TreeNode root, char[] arr, int index){
        if(root==null)
            return;
        arr[index] = (char)(root.val+'0');
        fill(root.left, arr, 2*index+1);
        fill(root.right,arr, 2*index+2);
    }
    /**
     * This method will be invoked second, the argument data is what exactly
     * you serialized at method "serialize", that means the data is not given by
     * system, it's given by your own serialize method. So the format of data is
     * designed by yourself, and deserialize it here as you serialize it in 
     * "serialize" method.
     */
    public TreeNode deserialize(String data) {
        // write your code here
        if(data==null||data.length()==0)
            return null;
        return buildTree(data,0);
    }
    private TreeNode buildTree(String data, int id){
        
        if(data.charAt(id)=='#')
            return null;
        TreeNode root = new TreeNode(data.charAt(id)-'0');
        if(id*2+1 < data.length()){
            root.left = buildTree(data, id*2+1);
            root.right = buildTree(data, id*2+2);
        }
        return root;
    }
}



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