二叉樹的序列化和反序列化

便於存儲將二叉樹等數據結構轉化爲字符串的形式的磁盤中存儲，使用的時候再由字符串轉換爲二叉樹結構即可。下文以先序遍歷爲例實現二叉樹的序列化及反序列化。

此外由於結點val的長度未知，避免歧義，在序列化的過程中在每一個節點結束位置都插入 ！字符；對於空元素也應使用一特殊字符‘#’標記。

序列化過程使用的就是二叉樹的先序遍歷，不過遍歷過程中需將空值也存儲起來。實現代碼如下：

     public static String serialization(TreeNode root) {
         StringBuilder sb = new StringBuilder();
         preOrder(root, sb);
         return sb.toString();
     }
     
     public static void preOrder(TreeNode root, StringBuilder sb) {
         if (root == null) {
             sb.append("#!");
             return;
         }
         sb.append(root.val);
         sb.append('!');
         preOrder(root.left, sb);
         preOrder(root.right, sb);
     }

反序列化過程實現思路如下：

首先利用分隔符‘！’將字符串切割成字符串數組strs。

並且利用字符串數組第一個元素創建頭結點root(若其不爲‘#’時)，創建一堆棧，將剛創建的頭結點入棧。字符串數組從下標一開始遍歷。

當堆棧不爲空時：

        遍歷字符串數組，直到出現‘#’爲止，遍歷過程中利用strs當前元素創建子結點作爲棧頂元素的左孩子，並且入棧；

        然後彈出棧頂元素，判斷下一位置的字符串是否爲‘#’，若不爲空，該元素構成的結點作爲之前彈出的棧頂元素的右孩子，並把該節點入棧。

        不斷重複上述過程。

實現代碼如下：

     public static TreeNode deSerialize(String serial) {
         String[] strs = serial.split("!");
         TreeNode root = new TreeNode(Integer.parseInt(strs[0]));
         Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
         stack.push(root);
         int index = 1;
         while (!stack.isEmpty()) {
             while(!"#".equals(strs[index])) {
                 stack.peek().left = new TreeNode(Integer.parseInt(strs[index++]));
                 stack.push(stack.peek().left);
             }
             index++;
             TreeNode current = stack.pop();
             if(!"#".equals(strs[index])) {
                 current.right = new TreeNode(Integer.parseInt(strs[index++]));
                 stack.push(current.right);
             }
         }
         return root;
     }