[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。