449. 序列化和反序列化二叉搜索树

序列化是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或内存缓冲区中，或通过网络连接链路传输，以便稍后在同一个或另一个计算机环境中重建。

设计一个算法来序列化和反序列化二叉搜索树。 对序列化/反序列化算法的工作方式没有限制。 您只需确保二叉搜索树可以序列化为字符串，并且可以将该字符串反序列化为最初的二叉搜索树。

编码的字符串应尽可能紧凑。

注意：不要使用类成员/全局/静态变量来存储状态。 你的序列化和反序列化算法应该是无状态的。

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Codec {
public:
    //要充分利用二叉查找树的特性：如果是普通的二叉树，序列化后再反序列化需要用一个特殊符号，例如#来表示之前节点为null的
    //这样反序列化才能得到之前的
    //二叉查找树不需要，可以直接利用一个特性：根节点值大于左子树，小于右子树。即可判断下一个反序列化的节点是在根节点左子树还是右子树

    //借鉴leetcode 解，利用4字节char来序列化int可省下较多空间；若使用string，比如
    //123456  char buf[4] 32位即可保证123456不丢信息，而string "123456"需要6个字节

    // Encodes a tree to a single string.
    string serialize(TreeNode* root) {
        string res;
        preorder(root,res);
        return res;
    }

    void preorder(TreeNode* root,string& res){
        if(root == nullptr){
            return ;
        }
        char buf[4];
        memcpy(buf,&(root->val),sizeof(int));
        for(int i=0;i<4;i++) res.push_back(buf[i]);
        preorder(root->left,res);
        preorder(root->right,res);
    }

    // Decodes your encoded data to tree.
    TreeNode* deserialize(string data) {
        TreeNode* node;
        int pos = 0;
        return depreorder(pos,INT_MIN,INT_MAX,data);   
    }

    TreeNode* depreorder(int& pos,int min,int max,string& data){
        if(pos*4 >= data.size()) return nullptr;
        int value;
        memcpy(&value,&data[pos*4],sizeof(int));
        if(value < min || value > max) return nullptr;
        TreeNode* root = new TreeNode(value);
        pos+=1;
        root->left = depreorder(pos,min,value,data);
        root->right = depreorder(pos,value,max,data);
        return root;
    } 
};

// Your Codec object will be instantiated and called as such:
// Codec codec;
// codec.deserialize(codec.serialize(root));