【剑指offer】序列化二叉树

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

二叉树的序列化是指：把一棵二叉树按照某种遍历方式的结果以某种格式保存为字符串，从而使得内存中建立起来的二叉树可以持久保存。序列化可以基于先序、中序、后序、层序的二叉树遍历方式来进行修改，序列化的结果是一个字符串，序列化时通过 某种符号表示空节点（#），以 ！ 表示一个结点值的结束（value!）。

二叉树的反序列化是指：根据某种遍历顺序得到的序列化字符串结果str，重构二叉树。

思路：

（1）序列化比较简单，就是将二叉树进行一个前序遍历，存储在一个string中，每个空节点存成“#！”，非空节点存成“value！”，最后将string类型复制到char*数组中。
（2）反序列化相对而言麻烦点：
1》计算每个节点的长度len，若str[idx]是‘#’代表空节点返回NULL，将索引号后移len+1，调到后一个节点；
2》对于非空节点，判断其正负，赋值给value,创建树节点，下面就是对左右节点递归赋值操作。

代码段：

前序遍历序列化，反序列化。

struct TreeNode {
	int val;
	struct TreeNode *left;
	struct TreeNode *right;
	TreeNode(int x) :
			val(x), left(NULL), right(NULL) {
	}
};
class Solution {
public:
	//序列化//
	char* Serialize(TreeNode* root) {
		string tmp;
		dfs1(root, tmp);
		char* res=new char[tmp.size()+1];
		strcpy(res, tmp.c_str());
		return res;
	}
	void dfs1(TreeNode* root,string & tmp) {
		if (root == nullptr) {
			tmp += "#!";
			return;
		}
		tmp += to_string(root->val) + '!';
		dfs1(root->left, tmp);
		dfs1(root->right, tmp);
	}
	//反序列化//
	TreeNode* Deserialize(char* str) {
		int idx = 0;
		return dfs2(str,idx);
	}
	TreeNode* dfs2(char* str, int& idx) {
		int len = idx;
		while (str[len] != '!') len++;//计算每个节点的数值长度
		//（1）对于空节点直接跳过
		if (str[idx] == '#') { 
			idx=len+1;
			return nullptr;
		}
		//（2）对于非空节点，计算数值，转化成二叉树val值
		int tag = 1;//标签值，若为正则为1，若为负，则为-1；
		if (str[idx] == '-' && idx < len) {//判断节点数值是否为负数？
			tag = -1;
			idx++;
		}
		int value = 0;//计算节点的值;
		for (int i = idx; i < len; ++i) {
			value = value * 10 + str[i] - '0';
		}
		value *= tag;
        idx=len+1;//idx移到下一个节点。
		TreeNode* root = new TreeNode(value);
		root->left = dfs2(str, idx);
		root->right = dfs2(str, idx);
        return root;
	}

};