描述

設(shè)計(jì)一個(gè)算法，并編寫(xiě)代碼來(lái)序列化和反序列化二叉樹(shù)。將樹(shù)寫(xiě)入一個(gè)文件被稱為“序列化”，讀取文件后重建同樣的二叉樹(shù)被稱為“反序列化”。如何反序列化或序列化二叉樹(shù)是沒(méi)有限制的，你只需要確保可以將二叉樹(shù)序列化為一個(gè)字符串， 并且可以將字符串反序列化為原來(lái)的樹(shù)結(jié)構(gòu)。

注意事項(xiàng)

There is no limit of how you deserialize or serialize a binary tree,
LintCode will take your output of serialize as the input of deserialize, it won't check the result of serialize.

樣例

給出一個(gè)測(cè)試數(shù)據(jù)樣例， 二叉樹(shù){3,9,20,#,#,15,7}，表示如下的樹(shù)結(jié)構(gòu)：

          3
         / \
        9  20
          /  \
         15   7

我們的數(shù)據(jù)是進(jìn)行BFS遍歷得到的。當(dāng)你測(cè)試結(jié)果wrong answer時(shí)，你可以作為輸入調(diào)試你的代碼。你可以采用其他的方法進(jìn)行序列化和反序列化。

關(guān)鍵點(diǎn)

1. 要知道序列化是什么
   http://www.lxweimin.com/writer#/notebooks/15589466/notes/16028033/preview
2. 無(wú)論是序列化還是反序列化都需要用queue來(lái)控制結(jié)點(diǎn)的執(zhí)行順序，當(dāng)然queue的實(shí)現(xiàn)要根據(jù)題目需求選擇是用LinkedList()方法還是ArrayList方法，本題算法中用到大量讀取操作，若用LinkedList來(lái)實(shí)現(xiàn)queue不方便，本題用了ArrayList來(lái)實(shí)現(xiàn)queue

代碼

/**
 * 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;
 *     }
 * }
 */
class Solution {            
    // 加public表示全局類，該類可以import到任何類內(nèi)
    // 不加public默認(rèn)為保留類，只能被同一個(gè)包內(nèi)的其他類引用

    /**
     * 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) {
        if (root == null) {
            return "{}";
        }
        
        /* 利用for循環(huán)將樹(shù)中結(jié)點(diǎn)全部添加到隊(duì)列里面，利用隊(duì)列來(lái)控制序列化順序
         * queue不是一個(gè)隊(duì)列，是一個(gè)數(shù)組只是名字是queue
         */
        ArrayList<TreeNode> queue = new ArrayList<TreeNode>();
        
        queue.add(root);
        for (int i = 0; i < queue.size(); i++) {
            // queue是動(dòng)態(tài)數(shù)組用get()方法來(lái)得到下標(biāo)對(duì)應(yīng)的數(shù)值
            TreeNode node = queue.get(i);
            
            // 空結(jié)點(diǎn)跳過(guò)不執(zhí)行葉子結(jié)點(diǎn)添加的操作
            if (node == null) {         
                continue;
            }
            // 無(wú)需理會(huì)葉子結(jié)點(diǎn)是不是空，把當(dāng)前非空結(jié)點(diǎn)的葉子結(jié)點(diǎn)添加到了隊(duì)列中
            queue.add(node.left);                 
            queue.add(node.right);
        }

        // 去掉隊(duì)列結(jié)尾的空結(jié)點(diǎn)
        while (queue.get(queue.size() - 1) == null) {
            queue.remove(queue.size() - 1);
        }

        // 根據(jù)隊(duì)列往動(dòng)態(tài)數(shù)組里添加相應(yīng)的值
        // StringBuilder對(duì)象是動(dòng)態(tài)對(duì)象，允許擴(kuò)充它所封裝的字符串中字符的數(shù)量
        StringBuilder sb = new StringBuilder();   
        sb.append("{");
        sb.append(queue.get(0).val);
        // 在for循環(huán)前已經(jīng)將初值加入sb中,所以 i 初值應(yīng)設(shè)為1
        for (int i = 1; i < queue.size(); i++) {
            if (queue.get(i) == null) {
                sb.append(",#"); 
            } 
            else { 
                sb.append(",");
                sb.append(queue.get(i).val);
            }
        }
        sb.append("}");
        return sb.toString();
    }
   
    
    /**
     * 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) {
        // 字符用equals,數(shù)值用==
        if (data.equals("{}")) {    
            return null;
        }

        // 此處需注意用點(diǎn)截取data的區(qū)間
        // 字符串長(zhǎng)度用length()
        String[] vals = data.substring(1, data.length() - 1).split(",");
        ArrayList<TreeNode> queue = new ArrayList<TreeNode>();
        TreeNode root = new TreeNode(Integer.parseInt(vals[0]));   
        /* 新建一節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)值為vals[0]
         * Integer.parseInt()將字符串轉(zhuǎn)化為整型
         */

        queue.add(root);
        boolean isLeftChild = true;
        // index是queue的索引
        int index = 0;
        // i 是vals的索引
        for (int i = 1; i < vals.length; i++) {   
        // 數(shù)組長(zhǎng)度用length
            // 此處同樣要注意先判斷是不是空結(jié)點(diǎn)再討論結(jié)點(diǎn)的子結(jié)點(diǎn)
            if (!vals[i].equals("#")) {
                TreeNode node = new TreeNode(Integer.parseInt(vals[i]));
                if (isLeftChild) {
                // 注意此處index=0，i=1
                    queue.get(index).left = node;    
                }
                else {
                    queue.get(index).right = node;  
                }
                queue.add(node);              
                /* '#'所的代表的空指針不要加入queue,沒(méi)有任何意義，
                 * 此時(shí)for循環(huán)遍歷的是index，即node的父節(jié)點(diǎn)，
                 * for循環(huán)接下來(lái)還要遍歷node來(lái)確定node的子節(jié)點(diǎn)
                 * 此處不能忘記將node加入queue
                 */
            }
            if (!isLeftChild) {
                index++;     
                /* isLeftChild=false時(shí)說(shuō)明此時(shí)index對(duì)應(yīng)的結(jié)點(diǎn)的右兒子已經(jīng)添加到隊(duì)列中了，
                 * 應(yīng)將index往后移一位 
                 */              
            }
            // i 每變化一次 isLeftChild 進(jìn)行一次變化
            isLeftChild = !isLeftChild;
        }

        return root;
    } 
}

錯(cuò)誤

1. 單引號(hào)里面放一個(gè)字符，雙引號(hào)里放多個(gè)字符

錯(cuò)誤

錯(cuò)誤代碼

正確代碼

需要先判斷node是否為空，若node都為空研究node左右子結(jié)點(diǎn)無(wú)意義