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剑指offer——面试题62:序列化二叉树

程序员文章站 2022-07-10 15:26:20
...

    题目:请实现两个函数,分别用来序列化和反序列化二叉树

    题目分析:能被这一题给坑死。首先,你得稍微解释下什么是序列化和反序列化吧,虽然我知道,但是很多人肯定不知道啊。还有,函数给的参数真心烦,明明 vector 就能解决,还整个 char*。而且,函数的形参给的是 char *,真心不好改。

    我的代码:

class Solution {  
public:
    char* Serialize(TreeNode *root) {
       if(root == NULL)
           return NULL;
        string str;
        Serialize(root, str);
        char *ret = new char[str.length() + 1];
        int i;
        for(i = 0; i < str.length(); i++){
            ret[i] = str[i];
        }
        ret[i] = '\0';
        return ret;
    }
    void Serialize(TreeNode *root, string& str){
        if(root == NULL){
            str += '#';
            return ;
        }
        string r = to_string(root->val);
        str += r;
        str += ',';
        Serialize(root->left, str);
        Serialize(root->right, str);
    }
     
    TreeNode* Deserialize(char *str) {
        if(str == NULL)
            return NULL;
        TreeNode *ret = Deserialize(&str);
 
        return ret;
    }
    TreeNode* Deserialize(char **str){//由于递归时,会不断的向后读取字符串
        if(**str == '#'){  //所以一定要用**str,
            ++(*str);         //以保证得到递归后指针str指向未被读取的字符
            return NULL;
        }
        int num = 0;
        while(**str != '\0' && **str != ','){
            num = num*10 + ((**str) - '0');
            ++(*str);
        }
        TreeNode *root = new TreeNode(num);
        if(**str == '\0')
            return root;
        else
            (*str)++;
        root->left = Deserialize(str);
        root->right = Deserialize(str);
        return root;
    }
};

    分析:我们知道,将一棵树序列化,也就是把我们在画出来的一棵树,变成一个字符串或者字符数组。我们可以序列成前序遍历序列、中序遍历序列、后续遍历序列和按层次遍历序列。在此,以前序遍历序列为例子。序列化之前,要制定一个序列化规则:碰到空指针,这些 NULL 会被序列化成一个特殊的字符,比如 #  ,在结点之间,要有一个特殊的字符隔开,比如‘,’ 或者‘!’等等。根据这样的序列化规则,下图的二叉树会被序列化成字符串:“1,2,4,#,#,#,3,5,#,#,6,#,#”

                               剑指offer——面试题62:序列化二叉树

    接下来,我们以“1,2,4,#,#,#,3,5,#,#,6,#,#”为例子,说一下反序列化。第一个读出的数字是 1 ,由于是按照前序遍历来的,所以,这个就是根结点的值。接下来读出的数字是 2 ,这是根结点左子结点的值。同样的,接下来的 4 是 2 的左子结点,接下来读出的是两个 # ,这说明, 4 的结点的左右子结点都是 NULL,因此,4 是一个叶子结点。接下来回到 2 ,重建它的右子结点。由于下一个结点是 #,所以,2 的右子结点为 NULL。2 这个结点的左右子树都建立完毕了,接下来回到根结点,来建立它的右子树。

    下一个序列化字符串中的数字是 3 ,因此,根结点右子树的根结点是 3 ,它的左子结点是一个值为5 的叶子结点,因为接下来的字符是 5 # # ,同理,可以建立出 6 .

    需要说明一下的是,序列化和反序列化的结果都是唯一的,不管是采用前序、中序、后续、还是层次遍历