思想

二叉树的核心思想是分治和递归，特点是遍历方式。
解题方式常见两类思路：

1. 遍历一遍二叉树寻找答案；
2. 通过分治分解问题寻求答案；

遍历分为前中后序，本质上是遍历二叉树过程中处理每个节点的三个特殊时间点：

1. 前序是在刚刚进入二叉树节点时执行；
2. 后序是在将要离开二叉树节点时执行；
3. 中序是左子树遍历完进入右子树前执行；

# 前序
     1 node
    /      \
 2 left   3 right
中左右
 
# 中序
     2 node
    /      \
 1 left    3 right
左中右
 
# 后序
     3 node
    /      \
 1 left    2 right     
左右中       

多叉树只有前后序列遍历，因为只有二叉树有唯一一次中间节点的遍历

题目的关键就是找到遍历过程中的位置，插入对应代码逻辑实现场景的目的。

实例

二叉树的序列化与反序列化 leetcode 297

class TreeNode:
    def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
        self.val = val
        self.left = left
        self.right = right

序列化是将一个数据结构或者对象转换为连续的比特位的操作，进而可以将转换后的数据存储在一个文件或者内存中，同时也可以通过网络传输到另一个计算机环境，采取相反方式重构得到原数据。

序列化：
（1）输入 TreeNode
（2）输出一个二叉树序列化的字符串

反序列化：
（1）输入 str，一个二叉树序列化的字符串
（2）输出 TreeNode，基于字符串构建二叉树，返回根节点。

举例：
输入 root = [1,2,3,null,null,4,5]
返回二叉树字符串 [1,2,3,null,null,4,5]

    1                 
   / \               
  2   3         
     / \          
    4   5        

二叉树的数据存储可以使用链表，也可以使用数组，往往数组更容易表达，根节点从 index=1 处开始存储，浪费 index=0 的位置
left_child = 2 * parent
right_child = 2 * parent + 1
parent = child // 2

遍历解

序列化和反序列化是遍历的过程，序列化从根节点遍历全树，将值存入字符串；反序列化是基于字符串反向推导节点和左右子树。

编码

from typing import Optional


class TreeNode:
    def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
        self.val = val
        self.left = left
        self.right = right

INPLACE = '#'

def serialize_binary_tree(root: Optional[TreeNode]) -> str:
    # 储存树的节点信息
    nodes = []
    def traverse(node: Optional[TreeNode]):
        if node is None:
            nodes.append(INPLACE)
            return
        # 前序位置加入节点信息
        nodes.append(str(node.val))
        traverse(node.left)
        traverse(node.right)
    traverse(root)
    return ','.join(nodes)

def deserialize_binary_tree(data: str) -> Optional[TreeNode]:
    # 边界保护
    if not data:
        return None
    nodes = data.split(',')
    
    def traverse(nodes: list) -> Optional[TreeNode]:
        if not nodes:
            return None
        cur_val = nodes.pop(0)
        if cur_val == INPLACE:
            return None
        root = TreeNode(int(cur_val))
        root.left = traverse(nodes)
        root.right = traverse(nodes)
        return root
    
    return traverse(nodes)
    

相关

二叉树 0
二叉树 1
二叉树 2
二叉树 3
二叉树 4
二叉树 5
二叉树 6
二叉树 7
二叉树 8
二叉树 9
二叉树 10
二叉树 11
二叉树 12
二叉树 13
二叉树 14
二叉树 15
二叉树 16