Serialize and Deserialize Binary Tree
2016-06-24 21:01
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反序列化时,我们根据都好分割得到每个节点。需要注意的是,反序列化时如何寻找父节点与子节点的对应关系,我们知道在数组中,如果满二叉树(或完全二叉树)的父节点下标是 i,那么其左右孩子的下标分别为 2*i+1 和 2*i+2,但是这里并不一定是满二叉树(或完全二叉树),所以这个对应关系需要稍作修改。如下面这个例子:
序列化结果为[5,4,7,3,null,2,null,-1,null,9,null,null,null,null,null,]。
其中,节点 2 的下标是
5,可它的左孩子 9 的下标为 9,并不是 2*i+1=11,原因在于 前面有个 null 节点,这个 null 节点没有左右孩子,所以后面的节点下标都提前了2。所以我们只需要记录每个节点前有多少个 null
节点,就可以找出该节点的孩子在哪里了,其左右孩子分别为 2*(i-num)+1 和 2*(i-num)+2(num为当前节点之前 null 节点的个数)。
/**
* Definition for a binary tree node.
* public class TreeNode {
* int val;
* TreeNode left;
* TreeNode right;
* TreeNode(int x) { val = x; }
* }
*/
public class Codec {
// Encodes a tree to a single string.
public String serialize(TreeNode root) {
if (root == null) {
return "";
}
Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
queue.offer(root);
StringBuilder sb = new StringBuilder();
while (!queue.isEmpty()) {
TreeNode node = queue.poll();
if (node != null) {
sb.append(String.valueOf(node.val) + ",");
queue.offer(node.left);
queue.offer(node.right);
} else {
sb.append("null,");
}
}
return sb.toString();
}
// Decodes your encoded data to tree.
public TreeNode deserialize(String data) {
if (data == null || data == "") {
return null;
}
String[] strs = data.split(",");
int[] nullNum = new int[strs.length];
TreeNode[] nodes = new TreeNode[strs.length];
for (int i = 0; i < strs.length; i++) {
if (i > 0) {
nullNum[i] = nullNum[i - 1];
}
if (!strs[i].equals("null")) {
nodes[i] = new TreeNode(Integer.valueOf(strs[i]));
} else {
nullNum[i] = nullNum[i] + 1;
nodes[i] = null;
}
}
for (int i = 0; i < nodes.length; i++) {
TreeNode node = nodes[i];
if (node != null && 2*(i - nullNum[i]) + 2 < nodes.length) {
TreeNode left = nodes[2*(i - nullNum[i]) + 1];
TreeNode right = nodes[2*(i - nullNum[i]) + 2];
node.left = left;
node.right = right;
}
}
return nodes[0];
}
}
// Your Codec object will be instantiated and called as such:
// Codec codec = new Codec();
// codec.deserialize(codec.serialize(root));
反序列化时,我们根据都好分割得到每个节点。需要注意的是,反序列化时如何寻找父节点与子节点的对应关系,我们知道在数组中,如果满二叉树(或完全二叉树)的父节点下标是 i,那么其左右孩子的下标分别为 2*i+1 和 2*i+2,但是这里并不一定是满二叉树(或完全二叉树),所以这个对应关系需要稍作修改。如下面这个例子:
5 / \ 4 7 / / 3 2 / / -1 9
序列化结果为[5,4,7,3,null,2,null,-1,null,9,null,null,null,null,null,]。
其中,节点 2 的下标是
5,可它的左孩子 9 的下标为 9,并不是 2*i+1=11,原因在于 前面有个 null 节点,这个 null 节点没有左右孩子,所以后面的节点下标都提前了2。所以我们只需要记录每个节点前有多少个 null
节点,就可以找出该节点的孩子在哪里了,其左右孩子分别为 2*(i-num)+1 和 2*(i-num)+2(num为当前节点之前 null 节点的个数)。
/**
* Definition for a binary tree node.
* public class TreeNode {
* int val;
* TreeNode left;
* TreeNode right;
* TreeNode(int x) { val = x; }
* }
*/
public class Codec {
// Encodes a tree to a single string.
public String serialize(TreeNode root) {
if (root == null) {
return "";
}
Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
queue.offer(root);
StringBuilder sb = new StringBuilder();
while (!queue.isEmpty()) {
TreeNode node = queue.poll();
if (node != null) {
sb.append(String.valueOf(node.val) + ",");
queue.offer(node.left);
queue.offer(node.right);
} else {
sb.append("null,");
}
}
return sb.toString();
}
// Decodes your encoded data to tree.
public TreeNode deserialize(String data) {
if (data == null || data == "") {
return null;
}
String[] strs = data.split(",");
int[] nullNum = new int[strs.length];
TreeNode[] nodes = new TreeNode[strs.length];
for (int i = 0; i < strs.length; i++) {
if (i > 0) {
nullNum[i] = nullNum[i - 1];
}
if (!strs[i].equals("null")) {
nodes[i] = new TreeNode(Integer.valueOf(strs[i]));
} else {
nullNum[i] = nullNum[i] + 1;
nodes[i] = null;
}
}
for (int i = 0; i < nodes.length; i++) {
TreeNode node = nodes[i];
if (node != null && 2*(i - nullNum[i]) + 2 < nodes.length) {
TreeNode left = nodes[2*(i - nullNum[i]) + 1];
TreeNode right = nodes[2*(i - nullNum[i]) + 2];
node.left = left;
node.right = right;
}
}
return nodes[0];
}
}
// Your Codec object will be instantiated and called as such:
// Codec codec = new Codec();
// codec.deserialize(codec.serialize(root));
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