【两次过】Lintcode 7. 二叉树的序列化和反序列化

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。

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。

注意事项

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。

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解题思路1：

首先，老规矩，看到二叉树，想到二叉树的三种遍历方式。

然后，这里需要序列化和反序列化二叉树，可以采用的方法很多了。多种遍历方式都可以，只有在序列化和反序列化时采用相同的遍历方式即可。其中较为简单的是深度遍历和层次遍历。

思路1采用深度遍历，这种方法也比较容易理解和实现。

• 序列化，即将二叉树转成字符串。因为二叉树中包含null节点。需要采用一个特殊字符标记，因为这里的二叉树的值都是数字，所以可以采用非数字作为标记，如采用#。每个节点间用,分割。然后就是按照前序遍历的方法，输入二叉树成字符串，较为简单，不再赘述。

• 反序列化，即将刚才生成的字符串转换成二叉树。首先，将字符串按照,split成字符串数组的形式，该数组中每一个元素即为一个二叉树的节点。
  这里可以很简单的用一个全局变量curr记录，当前遍历的数组index，剩下的就是按照前序遍历的方式重建二叉树。

  /**
   * 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;
   *     }
   * }
   */
  
  
  public 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
          StringBuilder sb = new StringBuilder();
          
          dfs(root, sb);
          
          return sb.toString();
      }
      
      private void dfs(TreeNode root, StringBuilder sb){
          if(root == null){
              sb.append("#,");
              return;
          }
          
          sb.append(root.val+",");
          dfs(root.left, sb);
          dfs(root.right, sb);
      }
  
      /**
       * 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
          String[] strs = data.split(",");
          return helper(strs);
      }
      
      private int cur = 0;
      
      private TreeNode helper(String[] strs){
          if(cur < 0 || cur >= strs.length)
              return null;
          
          String word = strs[cur++];
          
          if(word.equals("#"))
              return null;
          
          TreeNode root = new TreeNode(Integer.valueOf(word));
          root.left = helper(strs);
          root.right = helper(strs);
          
          return root;
      }
  }