leetcode--序列化二叉树和反序列化二叉树(层序遍历+队列)

本文介绍了一种实现二叉树序列化和反序列化的算法,通过层序遍历的方式,将二叉树转化为字符串,并能从字符串还原为二叉树结构。提供了Python代码实现。

题目来源:链接

题目描述:

请实现两个函数,分别用来序列化和反序列化二叉树。

示例: 

你可以将以下二叉树:

    1
   / \
  2   3
     / \
    4   5

序列化为 "[1,2,3,null,null,4,5]"

实现代码:

def serialize(self, root):
        """Encodes a tree to a single string.
        
        :type root: TreeNode
        :rtype: str
        """
        if not root:
            return '[]'
        queue = collections.deque()
        queue.append(root)
        res = []
        while queue:
            node = queue.popleft()
            if node:
                res.append(str(node.val))
                queue.append(node.left)
                queue.append(node.right)
            else:
                res.append("null")
        return '[' + ','.join(res) + ']'

    def deserialize(self, data):
        """Decodes your encoded data to tree.
        
        :type data: str
        :rtype: TreeNode
        """
        if data == '[]':
            return None
        vals,i = data[1:-1].split(','),1
        root = TreeNode(int(vals[0]))
        queue = collections.deque()
        queue.append(root)
        while queue:
            node = queue.popleft()
            if vals[i] != 'null':
                node.left = TreeNode(int(vals[i]))
                queue.append(node.left)
            i+=1
            if vals[i] != 'null':
                node.right = TreeNode(int(vals[i]))
                queue.append(node.right)
            i += 1
        return root

解题思路:

这个题难倒是不难,也是层序遍历的问题,注意一些细节即可

另外序列化和反序列化是两个逆过程,python中的序列化库有pickle和json.dump,json.load

### LeetCode 298 二叉树最长连续序列 对于LeetCode上的编号为298的题目“二叉树中最长的连续序列”,目标是在给定的二叉树中找到最长的连续递增路径长度。这里的连续意味着节点值依次增加1。 #### 解决方案概述 解决方案涉及深度优先搜索(DFS)遍历整棵树,同时跟踪当前路径是否构成连续递增序列以及该序列的长度。当遇到不满足条件的情况时,则重置计数器并继续探索其他分支[^4]。 #### Python代码实现 下面是一个基于上述思路的具体Python实现: ```python class Solution(object): def longestConsecutive(self, root): """ :type root: TreeNode :rtype: int """ def dfs(node, parent_val, cur_length): if not node: return # 如果当前节点值正好是父节点值加一,则认为找到了一个新的连续部分 if node.val == parent_val + 1: nonlocal max_length max_length = max(max_length, cur_length + 1) # 继续向下层传递更新后的参数 dfs(node.left, node.val, cur_length + 1) dfs(node.right, node.val, cur_length + 1) else: # 否则重新开始计算新的潜在连续序列 dfs(node.left, node.val, 1) dfs(node.right, node.val, 1) max_length = 0 # 初始化调用栈 dfs(root, float('-inf'), 0) return max_length ``` 此方法通过递归方式访问每一个节点,并利用`parent_val``cur_length`两个额外参数来帮助判断是否存在连续关系及其对应的长度变化情况。最终结果保存于全局变量`max_length`之中,在完成整个树形结构扫描之后返回作为答案。
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