---

題目

請實現兩個函數，分別用來序列化和反序列化二叉樹。

設計一個算法來實現二叉樹的序列化與反序列化。不限定序列 / 反序列化算法執行邏輯，你只需要保證一個二叉樹可以被序列化為一個字符串并且將這個字符串反序列化為原始的樹結構。

以上圖為例：

輸入： root = [1,2,3,null,null,4,5]
輸出：[1,2,3,null,null,4,5]

---

思路

兩個問題：

1. 序列化是以怎樣的順序？
2. 反序列化是如何進行的？

其實這兩個問題也就是讓人剛讀完題感到無從下手的原因。首先解決第一個問題：

問題一

遍歷樹無非四種方式——前序、中序、后序、層序。

非常容易得出，本題是按照層序遍歷進行的。那么序列化的難點在哪？在于細節實現。

題中描述：不限定序列 / 反序列化算法執行邏輯，你只需要保證一個二叉樹可以被序列化為一個字符串并且將這個字符串反序列化為原始的樹結構。
說人話就是 空指針不一定要用null表示，示例中的 [] 和 ， 你也可以用別的符號表示，甚至可以不用任何符號（當然逗號盡量不要省去，可以換成別的符號比如空格，主要是必須要有符號來分割節點，否則無法辨別一串字符到底代表幾個節點）。

我的選擇是用 ~ 表示 空指針，[] 和 , 保留不變。

要注意幾個細節：

1. root為空指針時直接返回[]。
2. 用來保存序列化內容的字符串最好在初始化的時候就加上[，在BFS過程中添加的話費時費力。
3. 通過BFS實現層序遍歷。
4. 將節點加入字符串時順便把，也加進去。
5. 如果節點為空指針，則向字符串中加入~，。
6. 記得刪除最后一個，。
7. BFS結束后記得添加]。

問題二

以示例中為例，得到的序列化（設為nodes）應為：

[1,2,3, ~ , ~ ,4,5,~ , ~ , ~ , ~]

觀察可知，規律為：

1. 初始化兩個變量 j=0 和 pos=1（0和1指的是節點下標）。
2. 有這樣的關系nodes[j]->left=nodes[pos++]; nodes[j]->right=nodes[pos++];（順序不能改變）。

需要注意的細節：

1. 首先要剝離序列化中的[。
2. 遍歷序列化字符串，遇到 ， 之前的為一個節點（每個節點用逗號分隔）。
3. 最后一個節點用 ] 分割。

---

代碼實現

/*** Definition for a binary tree node.* struct TreeNode {*     int val;*     TreeNode *left;*     TreeNode *right;*     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}* };*/
class Codec {
public:// Encodes a tree to a single string.string serialize(TreeNode* root) {if(!root) return "[]";string res("[");queue<TreeNode*> que;que.push(root);while(!que.empty()){TreeNode* node = que.front();que.pop();if(node){res.append(to_string(node->val) + ",");que.push(node->left);que.push(node->right);}else res.append("~,");}res.erase(res.size()-1);res.append("]");//cout << res << endl;return res;}// Decodes your encoded data to tree.TreeNode* deserialize(string data) {if(data=="[]") return nullptr;vector<TreeNode*> nodes;int i = 1;//剝離'['while(i < data.size()){string stmp = "";while(data[i]!=',' && data[i]!=']'){stmp += data[i];i++;}if(stmp == "~"){nodes.push_back(nullptr);}else{int temp = stoi(stmp);TreeNode* node = new TreeNode(temp);//string轉intnodes.push_back(node);}i++;}int pos = 1;//數組構成二叉樹映射關系for(int j = 0; j < nodes.size(); j++){if(!nodes[j]) continue;nodes[j]->left = nodes[pos++];nodes[j]->right = nodes[pos++];}return nodes[0];}
};// Your Codec object will be instantiated and called as such:
// Codec codec;
// codec.deserialize(codec.serialize(root));