LintCode-----7.二叉树的序列化和反序列化

本文介绍了一种实现二叉树序列化和反序列化的算法,使用了先序遍历的方法来将二叉树编码为字符串,并能够从该字符串中还原出原来的二叉树结构。此外还提到了另一种层序遍历的方法。

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原题目

1.先序递归

772s

 import java.util.*;
 import java.lang.*;
class Solution {

   String diviStr = "!";
    String emptyNode = "#";

    public String serialize(TreeNode root) {
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        if (root == null) {
            return sb.toString();
        }
        preOrder(root, sb);
        return sb.toString();
    }

    public void preOrder(TreeNode root, StringBuffer sb) {
        if (root == null) {
            sb.append(emptyNode).append(diviStr);
        } else {
            sb.append(root.val).append(diviStr);
            preOrder(root.left, sb);
            preOrder(root.right, sb);
        }
    }

    public TreeNode deserialize(String data) {
        if(data.equals("")){
            return null;
        }
        LinkedList<String> list = new LinkedList<>();
        list.addAll(Arrays.asList(data.split("!")));
        return preOrderCreate(list);
    }

    public TreeNode preOrderCreate(LinkedList<String> list) {
        String str = list.poll();
        if (str.equals(emptyNode)) {
            return null;
        } else {
            TreeNode node = new TreeNode(Integer.parseInt(str));
            node.left = preOrderCreate(list);
            node.right = preOrderCreate(list);
            return node;
        }

    }
}

2.层序遍历

详情见九章

### C语言实现二叉树前序遍历序列化的方法 在C语言中,二叉树的前序遍历可以通过递归或非递归的方式完成。为了实现序列化功能,通常会将遍历的结果存储到字符串或其他数据结构中以便后续处理[^2]。 以下是基于递归方式实现的二叉树前序遍历并将其结果序列化的代码: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> // 定义二叉树节点结构体 typedef struct BiTreeNode { char data; struct BiTreeNode *lchild, *rchild; } BiTree; // 创建新节点函数 BiTree* CreateNode(char value) { BiTree* newNode = (BiTree*)malloc(sizeof(BiTree)); newNode->data = value; newNode->lchild = NULL; newNode->rchild = NULL; return newNode; } // 前序遍历序列化辅助函数 void PreOrderSerializeHelper(BiTree* root, FILE* file) { if (root == NULL) { fprintf(file, "# "); // 使用特殊字符表示空节点 return; } fprintf(file, "%c ", root->data); // 输出当前节点的数据 PreOrderSerializeHelper(root->lchild, file); // 遍历左子树 PreOrderSerializeHelper(root->rchild, file); // 遍历右子树 } // 将二叉树前序遍历结果写入文件 void SerializePreOrderToFile(BiTree* root, const char* filename) { FILE* file = fopen(filename, "w"); if (!file) { perror("无法打开文件"); exit(EXIT_FAILURE); } PreOrderSerializeHelper(root, file); fclose(file); } ``` 上述代码实现了通过递归方式进行二叉树前序遍历并将结果保存至指定文件的功能。其中,“#”被用来标记空节点的位置,便于反序列化时重建完整的二叉树结构[^3]。 如果希望直接返回一个字符串形式的序列化结果,则可以修改为如下版本: ```c #include <string.h> char buffer[1024]; // 缓冲区用于存储序列化后的字符串 int index = 0; // 当前缓冲区中的位置索引 // 修改后的前序遍历序列化辅助函数 void PreOrderSerializeToString(BiTree* root) { if (root == NULL) { strcat(buffer, "# "); return; } sprintf(&buffer[index], "%c ", root->data); index += strlen(&buffer[index]); PreOrderSerializeToString(root->lchild); PreOrderSerializeToString(root->rchild); } // 调用此函数获取序列化结果 const char* GetSerializedString(BiTree* root) { strcpy(buffer, ""); // 清空缓冲区 index = 0; // 初始化索引 PreOrderSerializeToString(root); return buffer; } ``` 该版本利用全局变量`buffer`来累积每次调用过程中产生的字符串片段,并最终提供整个序列化的结果作为输出[^4]。 #### 注意事项 - 在实际应用中需注意内存管理以及边界情况(如极端大小输入)。 - 如果涉及多线程环境下的操作,应考虑同步机制以保护共享资源的安全访问。
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