用二叉树手工创建字符串：前序遍历的艺术

前端

2024-01-16 23:47:31

手撸二叉树之根据二叉树创建字符串

大家好，欢迎来到我的技术博客。今天，我将向大家介绍如何使用前序遍历算法将二叉树编码成字符串，以及如何使用先序遍历算法将字符串解码回二叉树。

前序遍历算法

前序遍历算法是一种深度优先搜索算法，它以根节点为起始点，首先访问根节点，然后递归地访问左子树，最后递归地访问右子树。前序遍历算法的时间复杂度为O(n)，其中n是二叉树的节点数。

将二叉树编码成字符串

我们可以使用前序遍历算法将二叉树编码成字符串。具体步骤如下：

如果当前节点为空，则将"null"添加到字符串中。
如果当前节点不为空，则将当前节点的值添加到字符串中。
递归地将左子树编码成字符串并添加到字符串中。
递归地将右子树编码成字符串并添加到字符串中。

将字符串解码回二叉树

我们可以使用先序遍历算法将字符串解码回二叉树。具体步骤如下：

从字符串中读取第一个值。如果该值为"null"，则创建一个空节点。
如果该值不为"null"，则创建一个新的节点，并将该值赋给该节点。
将字符串中接下来的值解码成左子树，并将其赋给该节点的左子节点。
将字符串中接下来的值解码成右子树，并将其赋给该节点的右子节点。

代码示例

def encode_tree(root):
  """将二叉树编码成字符串。

  Args:
    root: 二叉树的根节点。

  Returns:
    一个字符串，表示二叉树的前序遍历结果。
  """

  if root is None:
    return "null"

  return str(root.val) + "," + encode_tree(root.left) + "," + encode_tree(root.right)


def decode_tree(string):
  """将字符串解码成二叉树。

  Args:
    string: 一个字符串，表示二叉树的前序遍历结果。

  Returns:
    二叉树的根节点。
  """

  values = string.split(",")
  return decode_tree_helper(values)


def decode_tree_helper(values):
  """将字符串解码成二叉树的帮助函数。

  Args:
    values: 一个列表，表示二叉树的前序遍历结果。

  Returns:
    二叉树的根节点。
  """

  if not values:
    return None

  value = values.pop(0)
  if value == "null":
    return None

  root = TreeNode(int(value))
  root.left = decode_tree_helper(values)
  root.right = decode_tree_helper(values)

  return root


class TreeNode:
  """二叉树的节点。"""

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