LeetCode 297. Serialize and Deserialize Binary Tree 题解题目描述序列化是将一个数据结构或者对象转换为连续的比特位的操作进而可以将转换后的数据存储在一个文件或者内存中同时也可以通过网络传输到另一个计算机环境采取相反方式重构得到原数据。请设计一个算法来实现二叉树的序列化与反序列化。这里不限定你的序列 / 反序列化算法执行逻辑你只需要保证一个二叉树可以被序列化为一个字符串并且将这个字符串反序列化为原始的树结构。示例 1输入root [1,2,3,null,null,4,5] 输出[1,2,3,null,null,4,5]示例 2输入root [] 输出[]解题思路方法深度优先搜索DFS思路序列化使用前序遍历的方式将二叉树转换为字符串空节点用特殊字符如 null表示反序列化同样使用前序遍历的方式将字符串转换为二叉树遇到 null 时返回空节点复杂度分析时间复杂度O(n)其中 n 是二叉树的节点个数。每个节点只被访问一次。空间复杂度O(n)需要使用栈来进行深度优先搜索以及存储序列化后的字符串。代码实现方法深度优先搜索DFS# Definition for a binary tree node. # class TreeNode(object): # def __init__(self, x): # self.val x # self.left None # self.right None class Codec: def serialize(self, root): Encodes a tree to a single string. :type root: TreeNode :rtype: str def dfs(node): if not node: return null return str(node.val) , dfs(node.left) , dfs(node.right) return dfs(root) def deserialize(self, data): Decodes your encoded data to tree. :type data: str :rtype: TreeNode nodes data.split(,) self.index 0 def dfs(): if nodes[self.index] null: self.index 1 return None node TreeNode(int(nodes[self.index])) self.index 1 node.left dfs() node.right dfs() return node return dfs() # Your Codec object will be instantiated and called as such: # ser Codec() # deser Codec() # ans deser.deserialize(ser.serialize(root))测试用例测试用例 1输入root [1,2,3,null,null,4,5]输出[1,2,3,null,null,4,5]测试用例 2输入root []输出[]总结本题是二叉树的经典问题主要考察对二叉树遍历和字符串处理的理解和应用。通过使用深度优先搜索我们可以高效地实现二叉树的序列化与反序列化。序列化的核心思想是使用前序遍历的方式将二叉树转换为字符串空节点用特殊字符表示。反序列化的核心思想是同样使用前序遍历的方式将字符串转换为二叉树遇到特殊字符时返回空节点。这种方法不仅适用于二叉树的序列化与反序列化问题还可以应用于许多其他需要树结构与字符串相互转换的场景。掌握深度优先搜索的思想对于解决这类问题非常重要。