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二叉搜索树序列化和反序列化的前序遍历和BST特性

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在计算机科学中,序列化是指将数据结构或对象转换为一系列位的过程,以便它可以存储在文件中或通过网络传输。反序列化是指将序列化后的数据恢复为其原始形式的过程。

二叉搜索树(BST)是一种特殊的二叉树,其中每个节点的值都大于其左子树的所有值,而小于其右子树的所有值。BST通常用于存储和检索数据,因为它们可以提供比其他数据结构更快的搜索时间。

要对BST进行序列化,我们可以使用前序遍历。前序遍历是一种树的遍历方式,它首先访问根节点,然后递归地访问左子树和右子树。我们可以使用深度优先搜索(DFS)来实现前序遍历。

def serialize_bst(root):
    """
    :type root: TreeNode
    :rtype: str
    """
    if not root:
        return ""

    stack = [root]
    result = []

    while stack:
        node = stack.pop()
        result.append(str(node.val))

        if node.right:
            stack.append(node.right)

        if node.left:
            stack.append(node.left)

    return ",".join(result)

要反序列化BST,我们可以使用以下步骤:

  1. 将序列化的字符串拆分为一个值列表。
  2. 创建一个空的BST。
  3. 按照前序遍历的顺序,将值插入BST中。
def deserialize_bst(data):
    """
    :type data: str
    :rtype: TreeNode
    """
    if not data:
        return None

    values = data.split(",")
    root = TreeNode(int(values[0]))
    stack = [root]

    for value in values[1:]:
        node = TreeNode(int(value))

        while stack and node.val < stack[-1].val:
            node = stack.pop()

        if not stack:
            root = node
        elif node.val < stack[-1].val:
            stack[-1].left = node
        else:
            stack[-1].right = node

        stack.append(node)

    return root