449シリアライゼーションおよびデシリアライゼーション二分探索木（シリアライズ・アンド・デシリアライズ-BST）

シリアライズとデシリアライズ二分探索木（シリアル化-と-デシリアライズ-BST）

シリアル化は、同じまたは別のコンピュータ環境での後の再構成のために、ネットワーク接続リンクを介してメモリ・バッファまたはファイルに格納され、又は送信することができるように、一連のビット中のデータ構造またはオブジェクトを変換するプロセスです。

シリアライズとデシリアライズにアルゴリズムを設計バイナリ検索ツリー。シリアライズ/デシリアライズアルゴリズムの作品限定されるものではありません。念のバイナリ検索ツリーを文字列にシリアライズすることができ、かつ抗シーケンスの文字列が最初のバイナリ検索ツリーに減少させることができること。

エンコードされた文字列は、できるだけコンパクトにする必要があります。

注：DOは、ストア状態にクラスメンバー/グローバル/静的変数を使用しません。あなたのシリアライズとデシリアライズアルゴリズムはステートレスでなければなりません。

アルゴリズムやアイデア

配列（符号化）

プレオーダートラバーサルバイナリ文字列に整数データを横断する、ツリーを検索し、文字列データを接続する、特別な使用は、接続区切り。

//将整型的数据转为字符串
void change_int_to_string(int val, std::string &str_val){
	std::string tmp;
	while(val){
		tmp += val % 10 + '0';
		val = val / 10;
	}
	for (int i = tmp.length() - 1; i >= 0; i--){
		str_val += tmp[i];
	}
	str_val += '#';
}

//前序遍历
void BST_preorder(TreeNode *node, std::string &data){
	if (!node){
		return;
	}
	std::string str_val;
	change_int_to_string(node->val, str_val);
	data += str_val;
	BST_preorder(node->left, data);
	BST_preorder(node->right, data);
}

デシリアライズ（復号化）

バイナリサーチツリーとしてデコードされた文字列：
セパレータ文字列コード「＃」は、各数字は1、ビルドの最初の番号二分探索木ずつアウト分割ルート構築物を、各バックデジタル復号化作業を完了するためにノードルートノードの順序を解析し、ルートノード戻ります。

void BST_insert(TreeNode *node, TreeNode *insert_node){
	if (insert_node->val < node->val){
		if (node->left){
			BST_insert(node->left, insert_node);
		}
		else{
			node->left = insert_node;
		}
	}
	else{
		if (node->right){
			BST_insert(node->right, insert_node);
		}
		else{
			node->right = insert_node;
		}
	}
}

8#3#1#6#10#15#

			8
		/			\
	3				10
/		\				\
1		6				15

コード

#include <stdio.h>


struct TreeNode {
	int val;
	TreeNode *left;
	TreeNode *right;
	TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
};

#include <string>
#include <vector>

void BST_insert(TreeNode *node, TreeNode *insert_node){
	if (insert_node->val < node->val){
		if (node->left){
			BST_insert(node->left, insert_node);
		}
		else{
			node->left = insert_node;
		}
	}
	else{
		if (node->right){
			BST_insert(node->right, insert_node);
		}
		else{
			node->right = insert_node;
		}
	}
}

void change_int_to_string(int val, std::string &str_val){
	std::string tmp;
	while(val){
		tmp += val % 10 + '0';
		val = val / 10;
	}
	for (int i = tmp.length() - 1; i >= 0; i--){
		str_val += tmp[i];
	}
	str_val += '#';
}

void BST_preorder(TreeNode *node, std::string &data){
	if (!node){
		return;
	}
	std::string str_val;
	change_int_to_string(node->val, str_val);
	data += str_val;
	BST_preorder(node->left, data);
	BST_preorder(node->right, data);
}

class Codec {
public:
    std::string serialize(TreeNode* root) {//编码
    	std::string data;
        BST_preorder(root, data);
        return data;
    }
    TreeNode *deserialize(std::string data) {//解码
    	if (data.length() == 0){
	    	return NULL;
	    }
    	std::vector<TreeNode *> node_vec;
    	int val = 0;
    	for (int i = 0; i < data.length(); i++){
	    	if (data[i] == '#'){
	    		node_vec.push_back(new TreeNode(val));
	    		val = 0;
	    	}
	    	else{
	    		val = val * 10 + data[i] - '0';
	    	}
	    }
	    for (int i = 1; i < node_vec.size(); i++){
    		BST_insert(node_vec[0], node_vec[i]);
    	}
    	return node_vec[0];
    }
};

void preorder_print(TreeNode *node,int layer){
	if (!node){
		return;
	}
	for (int i = 0; i < layer; i++){
		printf("-----");
	}
	printf("[%d]\n", node->val);
	preorder_print(node->left, layer + 1);
	preorder_print(node->right, layer + 1);
}

int main(){
	TreeNode a(8);
	TreeNode b(3);
	TreeNode c(10);
	TreeNode d(1);
	TreeNode e(6);
	TreeNode f(15);	
	a.left = &b;
	a.right = &c;
	b.left = &d;
	b.right = &e;
	c.left = &f;	
	Codec solve;	
	std::string data = solve.serialize(&a);
	printf("%s\n", data.c_str());
	TreeNode *root = solve.deserialize(data);
	preorder_print(root, 0);	
	return 0;
}