实现二叉树的序列化与反序列化 题目描述 设计一个算法来实现二叉树的序列化与反序列化。序列化是将一个二叉树转换成一个字符串或字节序列的过程，以便可以存储在文件或内存缓冲区中，或者通过网络连接链路传输。反序列化是将字符串或字节序列重建成原始的二叉树结构。你需要确保二叉树可以被序列化为字符串，并且该字符串可以被反序列化为原始的树结构。 解题思路 这个问题的核心在于选择一种遍历方式来表示二叉树，并设计一种格式来区分节点值和空指针。我们将使用前序遍历（根-左-右）的方式，因为它在反序列化时可以自然地重建树结构。关键点是要表示空节点，通常用特殊符号（如"null"或"#"）标记。 详细步骤 1. 序列化过程（二叉树 → 字符串） 使用前序遍历：先访问根节点，然后递归遍历左子树，最后递归遍历右子树 对于空节点，我们用特殊标记"null"表示 节点之间用逗号分隔，形成清晰的序列 具体步骤： 如果当前节点为空，向字符串添加"null," 如果当前节点不为空，将节点值转换为字符串并添加逗号 递归处理左子树 递归处理右子树 示例：二叉树 [1,2,3,null,null,4,5] 序列化为 "1,2,null,null,3,4,null,null,5,null,null," 2. 反序列化过程（字符串 → 二叉树） 将序列化字符串按逗号分割成节点列表 按照前序遍历的顺序重建二叉树： 从列表前端取出一个元素 如果是"null"，返回空节点 否则用该值创建新节点 递归构建左子树 递归构建右子树 3. 代码实现细节 序列化时使用StringBuilder提高字符串拼接效率 反序列化时使用队列或迭代器按顺序处理节点 注意处理边界情况（空树） 4. 复杂度分析 时间复杂度：O(n)，每个节点恰好访问一次 空间复杂度：O(n)，递归栈空间和存储序列化结果的空间 5. 其他实现方式 也可以使用层次遍历（BFS）进行序列化 对于包含大量空节点的稀疏树，可考虑更紧凑的表示方法 实际应用中可能需要考虑数字转换的格式和精度问题 关键要点 必须明确标记空节点，否则无法唯一确定树结构 分隔符的选择要确保不会与节点值混淆 前序遍历的递归特性使得代码实现简洁直观 反序列化时要注意全局索引或队列的维护 通过这种方案，我们可以完整地保存和恢复二叉树的结构，确保序列化和反序列化过程是可逆的。