请实现两个函数，分别用来序列化和反序列化二叉树

 

二叉树的序列化是指：把一棵二叉树按照某种遍历方式的结果以某种格式保存为字符串，从而使得内存中建立起来的二叉树可以持久保存。序列化可以基于先序、中序、后序、层序的二叉树遍历方式来进行修改，序列化的结果是一个字符串，序列化时通过 某种符号表示空节点（#），以 ！ 表示一个结点值的结束（value!）。

二叉树的反序列化是指：根据某种遍历顺序得到的序列化字符串结果str，重构二叉树。

例如，我们可以把一个只有根节点为1的二叉树序列化为"1,"，然后通过自己的函数来解析回这个二叉树。

 

 

背景知识：

1，了解 String 和 StringBuilder() 的使用方法，以及二者之间的关系，如何互相转换。

参考：

Java的StringBuilder类_曹木匠-博客_java stringbuilder

String内容是不可变的，StringBuilder内容是可变的
StringBuilder处理字符串性能比String好
 
 

   // string转换成StringBuilder 
 
 
 

   String str = "hello"; 
 
 
 

   StringBuilder sb = new StringBuilder(str); 
 
 
 

   System.out.println(sb);  // hello 
 
 
 

     
 
 
 

     
 
 
 

   // StringBuilder转换成String 
 
 
 

   String s = sb.toString(); 
 
 
 

   System.out.println(s);  // hello

 

2， 了解 String[]   字符串数组  与 字符串的关系， 如何转换。


public static String[] str2StrArray(String str,String splitRegex){
    if(isEmpty(str)){
        return null;
    }
    return str.split(splitRegex);
}

 

3， 了解Java中的  valueof()使用方法，   去除字符串数组中的值， 用于构造根节点。

https://www.runoob.com/java/number-valueof.html

Integer valueOf(String s):返回保存指定的 String 的值的 Integer 对象。

 

https://www.runoob.com/java/number-parseint.html

static int parseInt(String s)

 

/*
public class TreeNode {
    int val = 0;
    TreeNode left = null;
    TreeNode right = null;

    public TreeNode(int val) {
        this.val = val;

    }

}
*/
public class Solution {
    String Serialize(TreeNode root) {
        if(root == null) return "";
        // 利用 StringBuilder构建一个可变的字符串对象，用于存放遍历二叉树的节点值
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        subSerialize(root, sb);
        // String内容是不可变的，StringBuilder内容是可变的，所以将StringBuilder对象转换成字符串
        return sb.toString();
  }
    
    StringBuilder subSerialize(TreeNode root, StringBuilder s) {
        if(root == null) return s;
        
        s.append(root.val).append("!");
        
        if(root.left != null) {
            subSerialize(root.left, s);
        }else {
            s.append("#!");
        }
        
        if(root.right != null) {
            subSerialize(root.right, s);
        }else {
            s.append("#!");
        }
        return s;
    }
    
    
    int index = 0;
    TreeNode Deserialize(String str) {
       if(str == null || str.length() == 0) return null;
       String[] sb = str.split("!");
       return subDeserialize(sb);
  }
    
    TreeNode subDeserialize(String[] strings) {
        if(strings[index].equals("#")) {
            index++; // 注意，此处index需要移动到下一位，对下一位进行判定
            return null;
        }
        
        // 构造完根节点 移动字符串数组的下标，准备构建根节点的左右子树
        TreeNode root = new TreeNode(Integer.valueOf(strings[index]));
        index++;
        
        root.left = subDeserialize(strings);
        root.right = subDeserialize(strings);
        
        return root;
    }
}

 

难点：

1， 辅助函数的构建

2，边界条件的考虑

3， 拓展， 关于中序/后序/层次遍历的 序列化，反序列化如何做？ （注意， 中序可以序列化，但不可反序列化。 原因在于无法确定根节点的值。）