一天一大 leet(二叉树的序列化与反序列化)难度:困难 DAY-16

20200616

示例

你可以将以下二叉树：1/ \2   3/ \4   5序列化为 "[1,2,3,null,null,4,5]"

说明

不要使用类的成员 / 全局 / 静态变量来存储状态，你的序列化和反序列化算法应该是无状态的。

官方答案

官方提供的解法暂无 javascript，根据官方逻辑使用 javascript 实现：

深度优先搜索

二叉树的序列化本质上是对其值进行编码，更重要的是对其结构进行编码。
可以遍历树来完成上述任务。众所周知，我们一般有两个策略：BFS / DFS。

TreeNode：val 当前指针指的值，left 上一个值，right 下一个值

val -> 1 left -> 2 right -> 3
val -> 2 left -> null right -> null
val -> 3 left -> 4 right -> 5
val -> 4 left -> null right -> null
val -> 5 left -> null ight -> null

TreeNode 序列化(TreeNode -> String)

任选一个字符可以得到其 left 和 right 则
递归找到所有字符拼接成字符串

字符串反序列化(String -> TreeNode)

先讲字符串转换成数组
遍历数组分别对没有下赋值 left 及 right

/*** Definition for a binary tree node.* function TreeNode(val) {*     this.val = val;*     this.left = this.right = null;* }*//*** Encodes a tree to a single string.** @param {TreeNode} root* @return {string}*/
var serialize = function (root) {if (root === null || root.val === null) return 'null,'return root.val + ',' + serialize(root.left) + serialize(root.right)
}/*** Decodes your encoded data to tree.** @param {string} data* @return {TreeNode}*/
var deserialize = function (data) {function tree(list) {if (list.length === 0);let val = list.shift()if (val === 'null') return nulllet node = new TreeNode(val)node.left = tree(list)node.right = tree(list)return node}let list = data.split(',')return tree(list)
}
/*** Your functions will be called as such:* deserialize(serialize(root));*/

其他解法

BFS

序列化 —— 常规的 BFS

null 节点也入列，说它是真实节点也行，它有对应的"X"，只是没有子节点入列
考察出列节点
- 如果不为 null，则将它的值推入 res 数组，并将它的左右子节点入列
- 如果是 null 节点，则将 ‘X’ 推入 res 数组
出列、入列，直到队列为空，所有节点遍历完，res 数组也构建完，转成字符

反序列化——也是 BFS，父节点出列，子节点入列

除了第一个 ROOT 值，其他节点值都成对出现，分别对应左右子节点
我们从第二项开始遍历，每次考察两个节点值
因为先生成的节点，会成为之后生成的节点的父亲，用一个 queue 暂存一下
queue 初始放入根节点。父节点出列即考察它，新创建的子节点入列

同时考察父节点，和两个子节点值

出列的父节点，它对应到指针指向的左子节点值，和指针右边的右子节点值
- 如果子节点值不为 ‘X’ ，则为它创建节点，成为父节点的子节点，并作为未来的父节点入列
- 如果子节点值为 ‘X’，什么都不做
所有父节点（真实节点）都会在 queue 里走一次

/*** Encodes a tree to a single string.** @param {TreeNode} root* @return {string}*/
var serialize = function (root) {const queue = [root]let res = []while (queue.length) {const node = queue.shift()if (node) {// 出列的节点 带出子节点入列res.push(node.val)queue.push(node.left) // 不管是不是null节点都入列queue.push(node.right)} else {res.push('X')}}return res.join(',')
}
/*** Decodes your encoded data to tree.** @param {string} data* @return {TreeNode}*/
var deserialize = function (data) {if (data == 'X') return null // 就一个'X'，只有一个nullconst list = data.split(',') // 序列化字符串转成list数组const root = new TreeNode(list[0]) //首项是根节点值，为它创建节点const queue = [root] // 初始放入root，待会出列考察let cursor = 1 // 从list第二项开始遍历while (cursor < list.length) {// 指针越界const node = queue.shift() // 父节点出列考察const leftVal = list[cursor] // 获取左子节点值const rightVal = list[cursor + 1] // 获取右子节点值if (leftVal !== 'X') {// 左子节点值是有效值const leftNode = new TreeNode(leftVal) // 创建节点node.left = leftNode // 成为当前出列节点的左子节点queue.push(leftNode) // 它是未来的爸爸，入列等待考察}if (rightVal !== 'X') {// 右子节点值是有效值const rightNode = new TreeNode(rightVal) // 创建节点node.right = rightNode // 成为当前出列节点的右子节点queue.push(rightNode) // 它是未来的爸爸，入列等待考察}cursor += 2 // 指针前进2位}return root // 返回根节点
}

菜鸟的自白

这道题本地调试有点曲折
题目提示了：

// Definition for a binary tree node.
function TreeNode(val) {this.val = valthis.left = this.right = null
}// Your functions will be called as such:
deserialize(serialize(root))

但是在本地调试的时候还是有点地方要修改的：

引入 TreeNode 函数
反序列化需要传入序列化之后的数据，那本地先声明一个 reeNode 形式的序列化数据就太麻烦了
serialize(deserialize(‘1,2,3,null,null,4,5’))
反向调用先传入 String -> Object -> String 来验证逻辑

博客: 小书童博客(http://gaowenju.com)

公号: 坑人的小书童

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