LeeCode 449. 序列化和反序列化二叉搜索树

449. 序列化和反序列化二叉搜索树

Difficulty: 中等

序列化是将数据结构或对象转换为一系列位的过程，以便它可以存储在文件或内存缓冲区中，或通过网络连接链路传输，以便稍后在同一个或另一个计算机环境中重建。

设计一个算法来序列化和反序列化 二叉搜索树 。 对序列化/反序列化算法的工作方式没有限制。 您只需确保二叉搜索树可以序列化为字符串，并且可以将该字符串反序列化为最初的二叉搜索树。

编码的字符串应尽可能紧凑。

示例 1：

输入：root = [2,1,3]
输出：[2,1,3]

示例 2：

输入：root = []
输出：[]

提示：

• 树中节点数范围是 [0, 10<sup>4</sup>]
• 0 <= Node.val <= 10<sup>4</sup>
• 题目数据 保证 输入的树是一棵二叉搜索树。

注意：不要使用类成员/全局/静态变量来存储状态。 你的序列化和反序列化算法应该是无状态的。

Solution

既然给定了二叉搜索树，那就要充分利用二叉搜索树的性质：二叉搜索树中任意节点值大于其左子节点，小于其右子节点，通过先序遍历取出二叉搜索树中的所有结点，并将取出的结点转成字符串，完成序列化。

对于反序列化，由序列化过程得到的结果（DLR），可以确定根节点D左右两边的结点，然后可以通过递归的方式完成反序列化。

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.left = None
#         self.right = None

class Codec:

    def serialize(self, root: TreeNode) -> str:
        """Encodes a tree to a single string.
        """
        if not root: 
            return ''
        stack, res = [root], []
        while stack:
            root = stack.pop()
            res.append(str(root.val))
            if root.right:
                stack.append(root.right)
            if root.left:
                stack.append(root.left)
        return ','.join(res)
        

    def deserialize(self, data: str) -> TreeNode:
        """Decodes your encoded data to tree.
        """
        if not data: 
            return None
        
        queue = []
        for e in data.split(','):
            if e != '':
                queue.append(int(e))
        return self.helper(queue)
    
    def helper(self, queue):
        if not queue: 
            return None
        root = queue.pop(0)
        smallerQueue = []
        while queue and queue[0] < root:
            smallerQueue.append(queue.pop(0))
        
        root = TreeNode(root)
        root.left = self.helper(smallerQueue)
        root.right = self.helper(queue)
        return root
        

# Your Codec object will be instantiated and called as such:
# Your Codec object will be instantiated and called as such:
# ser = Codec()
# deser = Codec()
# tree = ser.serialize(root)
# ans = deser.deserialize(tree)
# return ans