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"C++实现二叉树序列化"

2023-07-14 08:17:12 深夜i -- --

C++ 二叉树序列化

C++实现二叉树序列化

二叉树序列化是将二叉树转化为一个序列，以在存储或传输中进行操作。实现这种序列化可以方便地存储和传输二叉树。本篇文章将介绍如何使用C++实现二叉树的序列化。

实现思路

二叉树的序列化可以使用递归实现。在序列化二叉树时，首先写入二叉树的根节点，然后递归序列化左右子树。在读取序列化的二叉树时，读取每个节点的值并递归读取左右子树。

在C++实现中，我们可以通过二叉树的前序遍历实现二叉树的序列化。在序列化时，我们可以使用字符串来存储序列化的二叉树。对于每个节点，我们将其值转换为字符串并将其附加到序列化字符串中。如果节点为空，我们将字符串“#”附加到序列化字符串中。在递归序列化时，我们按照前序遍历的顺序遍历二叉树并利用递归实现二叉树的序列化。

示例代码

下面是实现二叉树序列化的示例代码：


#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
// 二叉树节点定义
struct TreeNode {
  int val;
  TreeNode* left;
  TreeNode* right;
};
class Codec {
public:
  // 将二叉树序列化为字符串
  string serialize(TreeNode* root) {
    // 如果树为空，返回#
    if (root == NULL) ";
    
    // 构造序列化字符串
    string str = to_string(root->val) + ",";
    str += serialize(root->left);
    str += serialize(root->right);
    return str;
  }
  // 将序列化字符串反序列化为二叉树
  TreeNode* deserialize(string data) {
    // 指针p用于读取序列化字符串中的每个节点
    char* p = (char*)data.c_str();
    return deserializeHelper(p);
  }
private:
  // 辅助函数：递归反序列化二叉树
  TreeNode* deserializeHelper(char*& p) {
    // 如果当前节点为#，返回NULL
    if (*p == '#') {
      p += 2;
      return NULL;
    }
    // 读取当前节点的值
    int val = 0;
    while (*p != ',') {
      val = val * 10 + (*p - '0');
      p++;
    }
    p++;
    // 构造当前节点
    TreeNode* root = new TreeNode;
    root->val = val;
    root->left = deserializeHelper(p);
    root->right = deserializeHelper(p);
    return root;
  }
};

在上面的代码中，我们定义了一个名为`Codec`的类，它包含了`serialize()`和`deserialize()`方法分别用于序列化和反序列化二叉树。在序列化方法中，我们遍历二叉树并将其转换为一个字符串。在反序列化方法中，我们将序列化字符串转换回二叉树。

结论

本篇文章介绍了如何使用C++实现二叉树的序列化。通过递归实现二叉树的序列化，可以方便地存储和传输二叉树。这种方法是二叉树序列化的一种常见实现方式，并且可以扩展至其他树数据结构的序列化。

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