二叉树序列化/反序列化

二叉树被记录成文件的过程,为二叉树的序列化

通过文件重新建立原来的二叉树的过程,为二叉树的反序列化

设计方案并实现。

(已知结点类型为32位整型)

 

思路:先序遍历实现。

因为要写入文件,我们要把二叉树序列化为一个字符串。

首先,我们要规定,一个结点结束后的标志:“!”

然后就可以通过先序遍历生成先序序列了。

 

但是,众所周知,只靠先序序列是无法确定一个唯一的二叉树的,原因分析如下:

比如序列1!2!3!

我们知道1是根,但是对于2,可以作为左孩子,也可以作为右孩子:

对于3,我们仍然无法确定,应该作为左孩子还是右孩子,情况显得更加复杂:

原因:我们对于当前结点,插入新结点是无法判断插入位置,是应该作为左孩子,还是作为右孩子。

因为我们的NULL并未表示出来。

如果我们把NULL也用一个符号表示出来:

比如

1!2!#!#!3!#!#!

我们再按照先序遍历的顺序重建:

对于1,插入2时,就确定要作为左孩子,因为左孩子不为空。

然后接下来两个#,我们就知道了2的左右孩子为空,然后重建1的右子树即可。

 

我们定义结点:

	public static class Node {public int value;public Node left;public Node right;public Node(int data) {this.value = data;}}

序列化:

	public static String serialByPre(Node head) {if (head == null) {return "#!";}String res = head.value + "!";res += serialByPre(head.left);res += serialByPre(head.right);return res;}

 

	public static Node reconByPreString(String preStr) {//先把字符串转化为结点序列String[] values = preStr.split("!");Queue<String> queue = new LinkedList<String>();for (int i = 0; i != values.length; i++) {queue.offer(values[i]);}return reconPreOrder(queue);}public static Node reconPreOrder(Queue<String> queue) {String value = queue.poll();if (value.equals("#")) {return null;//遇空}Node head = new Node(Integer.valueOf(value));head.left = reconPreOrder(queue);head.right = reconPreOrder(queue);return head;}

这样并未改变先序遍历的时空复杂度,解决了先序序列确定唯一一颗树的问题,实现了二叉树序列化和反序列化。

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