二叉树的序列化与反序列化

最新推荐文章于 2025-09-04 17:22:33 发布

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本文介绍了一种二叉树的序列化和反序列化方法，使用先序遍历的方式，将二叉树转换为字符串并能从字符串重构回原来的二叉树结构。该方法适用于数据持久化或通过网络传输二叉树结构。

（1）每个节点结束，打上结束符’!’，如"12!"，“8!“等
（2）空节点表示为”#!”

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

    // Encodes a tree to a single string.
    string serialize(TreeNode* root) {
        string res;
        if(root == nullptr)
            return res;
        traversal(root,res);
        return res;
    }

    // Decodes your encoded data to tree.
    // 前序遍历二叉树的反序列化
    TreeNode* deserialize(string data) {
        if(data.empty())
            return nullptr;
        //先将带"!"结束符的字符串，转为无"!"的数组
        vector<string> value;
        int i = 0;
        while(i<data.size())
        {
            int start = i;
            while(data[i]!='!')
                ++i;
            value.push_back(data.substr(start,i-start));
            ++i;
        }
        // 依次将数组中的值构造节点
        TreeNode* root = nullptr;
        int start = 0;
        deser(value,root,start);
        return root;
    }
    // 采用先序遍历的反序列化，先构造根，再构造left，再构造right
    void deser(vector<string> &value, TreeNode* &root,int &start)
    {
        // 表明不是空节点
        if(value[start] != "#")
        {
            root = new TreeNode(stoi(value[start]));
            root->left = nullptr;
            root->right = nullptr; 
        }
        // 空节点
        else
        {
            root = nullptr;
            return;
        }
        // 序列化数组遍历完了
        if(start>=value.size())
            return;
        // 构造左子树
        deser(value,root->left,++start);
        // 构造右子树
        deser(value,root->right,++start);  
    }
    
    void traversal(TreeNode* root,string &res)
    {
        if(root == nullptr)
        {
            res += "#!";
            return;
        }

        res += to_string(root->val);
        res.push_back('!');
        traversal(root->left,res);
        traversal(root->right,res);
    }
};

// Your Codec object will be instantiated and called as such:
// Codec codec;
// codec.deserialize(codec.serialize(root));