场景介绍
在力扣刷题的时候，对于参数输入是二叉树相关的题(例如下面的情况)
看似自己代码都对，就是执行不出预期结果，而当我想要把代码放到idea里面调试的时候，问题就来了。TM，难道我要人工根据这个二叉树序列手动构建一棵实例二叉树吗？
身为程序员，当然是选择让程序帮我们解决，于是乎，我就写了个LeetCode上的序列二叉树(字符串)转实体二叉树的工具类，方便以后调试使用。
不想了解原理和实现细节的话，直接到第三部分代码实现，拷走代码即可使用。
原理
原理其实很简单，就是根据序列二叉树，递归的转成一棵实体树。但是其中有几个点是需要注意的：
- LeetCode上面给出的，我们能用的，就是一串字符串，应该怎么转换成数组？
- LeetCode上的空节点是"null"，应该怎么处理呢？
- LeetCode上给出的二叉树序列并不是满二叉树，而我们构建实体二叉树的时候，需要用满二叉树，如何转换为满二叉树？
1. 字符串二叉树序列转成数组二叉树序列
/**
* 将LeetCode给出的字符串二叉树拆分，转为以节点为单位的List
* @param array 例如："[10,5,-3,3,2,null,11,3,-2,null,1]"
* @return
*/
private static ArrayList<Integer> stringToArray(String array) throws Exception {
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
// 将头和尾的 "[]" 去除
String temp = array.substring(1, array.length() - 1);
// 根据","划分字符串为子字符串。
String[] strings = temp.split(",");
for (String s : strings) { // 对于每个子字符串，如果能转成int，就加入，否则加入null
Integer num = null;
try {
num = Integer.parseInt(s);
} catch (Exception e) {
} finally {
list.add(num);
}
}
return list;
}
此处因为是自己使用，并没有考虑异常处理。正常使用是没问题的。
2. 添加缺失的null值，将其转为满二叉树序列
private static void addMissingNull (List<Integer> list) {
int listInitSize = list.size();
int addCount = 0;
//listInitSize + addCount 表示初始数组加上当前额外加的null的个数
for(int i = 0; i < listInitSize + addCount; i++) {
if(null == list.get(i)) {
if((i + 1) * 2 - 1 < listInitSize + addCount) {
list.add((i + 1) * 2 - 1, null);
addCount++;
}
if((i + 1) * 2 < listInitSize + addCount) {
list.add((i + 1) * 2, null);
addCount++;
}
}
}
}
3. 根据满二叉树序列递归构建实体二叉树
public static TreeNode arrayToTree (ArrayList<Integer> array) {
return arrayToTreeRecursion(array, 1);
}
private static TreeNode arrayToTreeRecursion(ArrayList<Integer> array, int index) {
if (index > array.size() || null == array.get(index - 1)) return null;
TreeNode node = new TreeNode(array.get(index - 1));
node.left = arrayToTreeRecursion(array, index * 2);
node.right = arrayToTreeRecursion(array, index * 2 + 1);
return node;
}
测试
拿去用吧！
public class Tools {
/**
* demo
* @param args
* @throws Exception
*/
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 测试LeetCode字符串树转实体树
String array = "{5,4,8,11,null,13,4,7,2,null,null,5,1}";
TreeNode root = stringToTree(array);
printTree(root);
}
/**
* LeetCode字符串形式的树，转换为树实体
* @param array 例如：[4,5,null,7] or {4,5,null,7}
* @return
* @throws Exception
*/
public static TreeNode stringToTree (String array) throws Exception {
ArrayList<Integer> list = stringToArray(array);
addMissingNull(list);
return arrayToTree(list);
}
/**
* 根据给出的满二叉树List，转成实体树
* @param array
* @return
*/
public static TreeNode arrayToTree (ArrayList<Integer> array) {
return arrayToTreeRecursion(array, 1);
}
/**
* 根据满二叉树的顺序数组，递归构建二叉树。
* @param array
* @param index
* @return
*/
private static TreeNode arrayToTreeRecursion(ArrayList<Integer> array, int index) {
if (index > array.size() || null == array.get(index - 1)) return null;
TreeNode node = new TreeNode(array.get(index - 1));
node.left = arrayToTreeRecursion(array, index * 2);
node.right = arrayToTreeRecursion(array, index * 2 + 1);
return node;
}
/**
* 将LeetCode给出的字符串二叉树拆分，转为以节点为单位的List
* @param array
* @return
*/
private static ArrayList<Integer> stringToArray(String array) throws Exception {
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
String temp = array.substring(1, array.length() - 1);
String[] strings = temp.split(",");
for (String s : strings) {
Integer num = null;
try {
num = Integer.parseInt(s);
} catch (Exception e) {
} finally {
list.add(num);
}
}
return list;
}
/**
* 因为LeetCode给出的字符串数据，在第一个节点为null时，此null节点的子节点就不再字符串中出现了
* 而我们需要用于构建二叉树的数组，是满的二叉树，即使null子节点也为null，要体现在数组中。
* 所以，此函数用于添加在LeetCode字符串中缺失的null
* @param list
*/
private static void addMissingNull (List<Integer> list) {
int listInitSize = list.size();
int addCount = 0;
//listInitSize + addCount 表示初始数组加上当前额外加的null的个数
for(int i = 0; i < listInitSize + addCount; i++) {
if(null == list.get(i)) {
if((i + 1) * 2 - 1 < listInitSize + addCount) {
list.add((i + 1) * 2 - 1, null);
addCount++;
}
if((i + 1) * 2 < listInitSize + addCount) {
list.add((i + 1) * 2, null);
addCount++;
}
}
}
}
/**
* 前序遍历打印一棵二叉树
* @param root
*/
public static void printTree(TreeNode root) {
List<TreeNode> list = new ArrayList<>();
recursion(root, list);
for (TreeNode node : list) {
System.out.print(node.val + ",");
}
System.out.println();
}
/**
* 前序遍历，加入List
* @param root
* @param list
*/
private static void recursion(TreeNode root, List<TreeNode> list) {
if (root == null) return;
list.add(root);
recursion(root.left, list);
recursion(root.right, list);
}
}
感谢观看！若有什么错误，欢迎指正！
