剑指 Offer（第2版）面试题 37：序列化二叉树

剑指 Offer（第2版）面试题 37：序列化二叉树

题目来源：50. 序列化二叉树

解法1：深度优先搜索

使用 stringstream 流会很方便。

二叉树可以序列化为字符串：

若节点不为空，将节点的 val 直接送入流，如果遇到空指针，将字符串 “null” 送入流，流中节点之间用一个空格区分。深度优先遍历二叉树即可。

字符串反序列化为原始树结构：

每次从流中取出一个字符串 t，当 t 为 “null” 时，返回空结点。否则令 val = stoi(t)，以 val 为值建立一个新结点，递归建立它的左子树和右子树。

代码：

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution
{
public:

    // Encodes a tree to a single string.
    string serialize(TreeNode *root)
    {
        if (root == nullptr)
            return "";
        stringstream ss;
        dfs_serialize(root, ss);
        return ss.str();
    }
    // 辅函数 - 深度优先搜索建立流
    void dfs_serialize(TreeNode *root, stringstream &ss)
    {
        if (root == nullptr)
            ss << "null" << ' ';
        else
        {
            ss << root->val << ' ';
            dfs_serialize(root->left, ss);
            dfs_serialize(root->right, ss);
        }
    }

    // Decodes your encoded data to tree.
    TreeNode *deserialize(string data)
    {
        if (data.empty())
            return nullptr;
        stringstream ss(data);
        return dfs_deserialize(ss);
    }
    // 辅函数 - 根据流递归建立二叉树
    TreeNode *dfs_deserialize(stringstream &ss)
    {
        string t;
        ss >> t;
        if (t == "null")
            return nullptr;
        int val = stoi(t);
        TreeNode *root = new TreeNode(val);
        root->left = dfs_deserialize(ss);
        root->right = dfs_deserialize(ss);
        return root;
    }
};

复杂度分析：

时间复杂度：O(n)，其中 n 是二叉树的节点个数。每个节点都会遍历一次。

空间复杂度：O(depth)，其中 depth 是二叉搜索树的深度。