- 剑指 Offer 面试题 62（Java 版）：序列化二叉树
题目：请实现两个函数，分别用来序列化和反序列化二叉树。
思路： 如果二叉树的序列化是从根结点开始的话，那么相应的反序列化在根结点的数值读出来的时候就可以开始了。因此我们可以根据前序遍历的顺序来序列化二叉树，因为前序遍历是从根结点开始的。当在遍历二叉树碰到 NULL 指针时，这些 NULL 指针序列化成一个特殊的字符（比如 null）。另外，结点的数值之间要用一个特殊字符（比如 ’,’）隔开。
show my code
/**
* 二叉树的序列化和反序列化
* @author innovator
*
*/
public class TreeSeriaze {
/**
* 序列化二叉树
* @param root
* @return 前序遍历序列
*/
public static List<Integer> serializeTree(BinaryTreeNode root){
if(root == null){
return null;
}
List<Integer> result = new ArrayList<>();
List<BinaryTreeNode> list = new ArrayList<>();
//前序遍历序列化
list.add(root);
while(!list.isEmpty()){
BinaryTreeNode node = list.remove(0);
if(node == null){
//为空的话就填充 null
result.add(null);
}else{
result.add(node.value);
//前序遍历左结点
list.add(node.leftNode);
//前序遍历右结点
list.add(node.rightNode);
}
}
return result;
}
/**
* 反序列化
* @param result
* @return
*/
public static BinaryTreeNode deSerialize(List<Integer> result,int index){
if (result.size() < 1 || index < 0 || result.size() <= index || result.get(index) == null) {
return null;
}
//重建二叉树，从根结点开始
BinaryTreeNode root = new BinaryTreeNode(result.get(index));
// 左子结点
root.leftNode = deSerialize(result, index*2 +1); //隔两个位置
root.rightNode = deSerialize(result, index*2 +2);
return root;
}
/**
* 前序遍历打印
* @param root
*/
public static void printPreOrder(BinaryTreeNode root){
if(root == null){
System.out.printf("null ");
return;
}
System.out.print(root.value+ " ");
printPreOrder(root.leftNode);
printPreOrder(root.rightNode);
}
// 8
// 6 10
// 5 7 9 11
public static void main(String[] args){
BinaryTreeNode root = new BinaryTreeNode(8);
BinaryTreeNode node1 = new BinaryTreeNode(6);
BinaryTreeNode node2 = new BinaryTreeNode(10);
BinaryTreeNode node3 = new BinaryTreeNode(5);
BinaryTreeNode node4 = new BinaryTreeNode(7);
BinaryTreeNode node5 = new BinaryTreeNode(9);
BinaryTreeNode node6 = new BinaryTreeNode(11);
root.leftNode = node1;
root.rightNode = node2;
node1.leftNode = node3;
node1.rightNode = node4;
node2.leftNode = node5;
node2.rightNode = node6;
System.out.println("序列化之前的前序遍历序列");
printPreOrder(root);
System.out.println("");
List<Integer> tree = new ArrayList<>();
tree = serializeTree(root);
System.out.println("序列化的序列");
for(Integer i:tree){
if(i == null){
System.out.print("null ");
}else{
System.out.print(i+" ");
}
}
System.out.println("");
BinaryTreeNode node = deSerialize(tree, 0);
System.out.println("序列化之后的前序遍历序列");
printPreOrder(node);
}
}
结果
- 剑指 Offer 面试题 63（Java 版）：二叉树搜索第 k 个结点
题目：给定一棵二叉搜索树，请找出其中第 k 大的结点。
思路： 如果按照中序遍历的顺序遍历一棵二叉搜索树，遍历序列的数值是递增排序的。只需要用中序遍历算法遍历一棵二叉搜索树，就很容易找出它的第 k 大的结点。
show my code
/**
* 二叉搜索树的第 k 个结点
* @author innovator
*
*/
public class SearchTreeNode {
/**
* 从小打到大排列，找到第 k 个结点
* 中序遍历
* @param root
* @param k
* @return
*/
public static BinaryTreeNode kthNode(BinaryTreeNode root,int k){
if(root == null || k <= 0){
return null;
}
//由于要在后续修改计数器 k 的值，所以用数组装着
int[] temp = {k};
return kthCore(root, temp);
}
/**
* 中序遍历二叉搜索树
* @param root
* @param k
* @return
*/
public static BinaryTreeNode kthCore(BinaryTreeNode root, int[] k){
BinaryTreeNode target = null;
//先在左子树找
if(root.leftNode != null){
target = kthCore(root.leftNode,k);
}
//左子树没找到
if(target == null){
// 说明当前的根结点是所要找的结点
if(k[0] == 1){
target = root;
}else{
// 当前的根结点不是要找的结点，但是已经找过了，所以计数器减一
k[0] --;
}
}
//左子树和根结点已经遍历完了
if(target == null && root.rightNode != null){
target = kthCore(root.rightNode, k);
}
return target;
}
// 8
// 6 10
// 5 7 9 11
public static void main(String[] args){
BinaryTreeNode root = new BinaryTreeNode(8);
BinaryTreeNode node1 = new BinaryTreeNode(6);
BinaryTreeNode node2 = new BinaryTreeNode(10);
BinaryTreeNode node3 = new BinaryTreeNode(5);
BinaryTreeNode node4 = new BinaryTreeNode(7);
BinaryTreeNode node5 = new BinaryTreeNode(9);
BinaryTreeNode node6 = new BinaryTreeNode(11);
root.leftNode = node1;
root.rightNode = node2;
node1.leftNode = node3;
node1.rightNode = node4;
node2.leftNode = node5;
node2.rightNode = node6;
System.out.printf("第%d大的值为："+kthNode(root, 3).value,3);
}
}
结果
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