题目：

链接：剑指 Offer 37. 序列化二叉树；LeetCode 297. 二叉树的序列化与反序列化
难度：困难

序列化是将一个数据结构或者对象转换为连续的比特位的操作，进而可以将转换后的数据存储在一个文件或者内存中，同时也可以通过网络传输到另一个计算机环境，采取相反方式重构得到原数据。

请设计一个算法来实现二叉树的序列化与反序列化。这里不限定你的序列 / 反序列化算法执行逻辑，你只需要保证一个二叉树可以被序列化为一个字符串并且将这个字符串反序列化为原始的树结构。

提示: 输入输出格式与 LeetCode 目前使用的方式一致，详情请参阅 LeetCode 序列化二叉树的格式。你并非必须采取这种方式，你也可以采用其他的方法解决这个问题。

示例 1：
在这里插入图片描述

输入：root = [1,2,3,null,null,4,5]
输出：[1,2,3,null,null,4,5]

示例 2：

输入：root = []
输出：[]

示例 3：

输入：root = [1]
输出：[1]

示例 4：

输入：root = [1,2]
输出：[1,2]

提示：

树中结点数在范围 [0, 10⁴] 内
-1000 <= Node.val <= 1000

二叉树遍历（深度优先搜索）：

二叉树序列化本质上就是对树的结构和值进行编码。可以按照遍历的顺序生成序列，其中以’#'符号代表空节点（每个叶子节点都有两个空子节点），序列化时每个遍历的节点间都以逗号间隔。而反序列化的时候，就根据逗号从左到右进行切割字符串，切割出来元素的顺序就是遍历的顺序，按顺序构建二叉树。

前序遍历：

代码一（前序遍历）：

/**
 * 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:
    string Data;  // 序列
    int len;  // 序列长度
    int i;  // 序列遍历位置

    // Encodes a tree to a single string.
    string serialize(TreeNode* root) {
        if(root == nullptr) return "#,";  // 以'#'符号代表空节点
        string str = to_string(root->val) + ',';  // 每个节点间以逗号间隔
        str += serialize(root->left);
        str += serialize(root->right);
        return str;
    }

    // Decodes your encoded data to tree.
    TreeNode* deserialize(string data) {
        Data = data;
        len = data.length();
        i = 0;
        return deSe();
    }
    // 辅助函数，按序列顺序构建二叉树
    TreeNode* deSe() {
        if(Data[i] == '#') {  // 空节点
            i += 2;
            return nullptr;
        }
        string num = "";
        while(i < len && Data[i] != ',') {  // 切分节点值
            num += Data[i++];
        }
        i++;
        TreeNode* node = new TreeNode(stoi(num));  // 构建节点
        node->left = deSe();
        node->right = deSe();
        return node;
    }
};

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