剑指 Offer 37. 序列化二叉树

请实现两个函数，分别用来序列化和反序列化二叉树。

示例: 

你可以将以下二叉树：

    1
   / 
  2   3
     / 
    4   5

序列化为 "[1,2,3,null,null,4,5]"

通常使用的前序、中序、后序、层序遍历记录的二叉树的信息不完整，即唯一的输出序列可能对应着多种二叉树可能性。题目要求的 序列化 和 反序列化 是 可逆操作 。因此，序列化的字符串应携带 完整的二叉树信息 。

观察题目示例，序列化的字符串实际上是二叉树的 “层序遍历”（BFS）结果，本文也采用层序遍历。

为完整表示二叉树，考虑将叶节点下的 null 也记录。在此基础上，对于列表中任意某节点 node ，其左子节点 node.left 和右子节点 node.right 在序列中的位置都是 唯一确定 的。如下图所示：

public class Codec {
    public String serialize(TreeNode root) {
        if(root == null) return "[]";
        StringBuilder res = new StringBuilder("[");
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>() {{ add(root); }};
        while(!queue.isEmpty()) {
            TreeNode node = queue.poll();
            if(node != null) {
                res.append(node.val + ",");
                queue.add(node.left);
                queue.add(node.right);
            }
            else res.append("null,");
        }
        res.deleteCharAt(res.length() - 1);
        res.append("]");
        return res.toString();
    }

    public TreeNode deserialize(String data) {
        if(data.equals("[]")) return null;
        String[] vals = data.substring(1, data.length() - 1).split(",");
        TreeNode root = new TreeNode(Integer.parseInt(vals[0]));
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>() {{ add(root); }};
        int i = 1;
        while(!queue.isEmpty()) {
            TreeNode node = queue.poll();
            if(!vals[i].equals("null")) {
                node.left = new TreeNode(Integer.parseInt(vals[i]));
                queue.add(node.left);
            }
            i++;
            if(!vals[i].equals("null")) {
                node.right = new TreeNode(Integer.parseInt(vals[i]));
                queue.add(node.right);
            }
            i++;
        }
        return root;
    }
}

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
public class Codec {

    // Encodes a tree to a single string.
    public String serialize(TreeNode root) {
        if(root == null) return "[]";
        StringBuilder res = new StringBuilder("[");
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
        queue.add(root);
        while(!queue.isEmpty())
        {
            TreeNode node = queue.poll();
            if(node != null)
            {
                res.append(node.val + ",");
                queue.add(root.left);
                queue.add(root.right);
            }
            else
            {
                res.append("null,");
            }
        }

        res.deleteCharAt(res.length() -1);
        res.append("]");
        return res.toString();        
    }

    // Decodes your encoded data to tree.
    public TreeNode deserialize(String data) {

        if(data.equals("[]")) return null;
        String [] vals = data.substring(1,data.length() -1).split(",");

        // TreeNode root = new TreeNode(Integer.parseInt(val[0]));
        TreeNode root = new TreeNode(Integer.parseInt(vals[0]));
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<TreeNode>();
        queue.add(root);

        int i=1;
        while(!queue.isEmpty())
        {
            TreeNode node = queue.poll();
            if(!vals[i].equals("null"))
            {
                node.left = new TreeNode(Integer.parseInt(vals[i]));
                queue.add(node.left);
            }
            i++;
            if(!vals[i].equals("null"))
            {
                node.right = new TreeNode(Integer.parseInt(vals[i]));
                queue.add(node.right);
            }
            i++;
        }
        return root;
        
    }
}