二叉树的序列化和反序列化

1.二叉树的序列化

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、按层 的二叉树遍历方式来进行修改。原理都是一样的（即遍历顺序不同而已，对每个结点的处理都是一样的）

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!）。

1） 先序序列化二叉树
定义一个stringbuilder保存序列过程中的结果：按照先序遍历方式遍历二叉树，若结点非空则把 "结点值!" append到builder中；
若结点空则把  "#!" append到builder中；最后用builder生成字符串就是序列化结果。代码如下：

public class TreeToString {
public String toString(TreeNode root) {
StringBuilder builder=new StringBuilder();
pre(root,builder);
return builder.toString();
}
public void pre(TreeNode root,StringBuilder builder){
if(root==null){
builder.append("#!");
}else{
builder.append(root.val+"!");
//注意递归边界：如果当前结点不是null则递归左右儿子；如果不判断当前结点是否为空，则在递归到null时出现空指针异常
pre(root.left,builder);
pre(root.right,builder);
}
}
}

2.二叉树的反序列化
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。
先序序列化结果重构二叉树String[] nodes=str.split("!")；//由每个结点的结束符号划分序列化结果序列，得到各个结点值；
然后按照先序遍历的顺序“根左右”的特性，遍历nodes数组建立二叉树：当前遍历元素非 # 则作为一个结点插入树中作为上一结点的左儿子；
当前遍历元素为 # 则表示此子树已结束，遍历下一元素作为上一结点的右儿子；即：遇数作左；遇#变向。代码如下：

int index=-1;
TreeNode Deserialize(String str) {
if(str.length()==0)
return null;
String[] s =str.split("!");
return deserializeTo(s);
}
private TreeNode deserializeTo(String[] s) {
index++;
TreeNode root=new TreeNode(0);
while(!s[index].equals("#")){
root.val=Integer.parseInt(s[index]);
root.left=deserializeTo(s);
root.right=deserializeTo(s);
return root;
}
return null;
}