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在C++中,序列化庫允許我們將動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(如鏈表、樹或圖)轉(zhuǎn)換為字節(jié)流,以便于存儲(chǔ)或傳輸。然后,我們可以將這些字節(jié)流反序列化為原始數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。有許多可用的序列化庫,但在這里,我們將討論一個(gè)簡(jiǎn)單的自定義實(shí)現(xiàn)。
首先,我們需要定義一個(gè)序列化類,該類將負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為字節(jié)流,以及從字節(jié)流中恢復(fù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。以下是一個(gè)簡(jiǎn)單的示例:
#include <iostream>
#include <vector>
#include <memory>
class Node {
public:
int value;
std::shared_ptr<Node> left;
std::shared_ptr<Node> right;
Node(int value) : value(value), left(nullptr), right(nullptr) {}
};
class Serializer {
public:
static std::vector<uint8_t> serialize(const std::shared_ptr<Node>& root) {
// 實(shí)現(xiàn)序列化邏輯
}
static std::shared_ptr<Node> deserialize(const std::vector<uint8_t>& data) {
// 實(shí)現(xiàn)反序列化邏輯
}
};
接下來,我們需要實(shí)現(xiàn)serialize
和deserialize
方法。這里是一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn),使用前序遍歷來序列化二叉樹:
std::vector<uint8_t> Serializer::serialize(const std::shared_ptr<Node>& root) {
std::vector<uint8_t> result;
serializeHelper(root, result);
return result;
}
void Serializer::serializeHelper(const std::shared_ptr<Node>& node, std::vector<uint8_t>& data) {
if (node == nullptr) {
data.push_back(0);
return;
}
data.push_back(1);
data.push_back(node->value);
serializeHelper(node->left, data);
serializeHelper(node->right, data);
}
std::shared_ptr<Node> Serializer::deserialize(const std::vector<uint8_t>& data) {
return deserializeHelper(data, 0);
}
std::shared_ptr<Node> Serializer::deserializeHelper(const std::vector<uint8_t>& data, size_t index) {
if (index >= data.size() || data[index] == 0) {
return nullptr;
}
auto node = std::make_shared<Node>(data[index]);
index++;
node->left = deserializeHelper(data, index);
node->right = deserializeHelper(data, index);
return node;
}
現(xiàn)在,我們可以使用Serializer
類來序列化和反序列化二叉樹:
int main() {
// 創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的二叉樹
auto root = std::make_shared<Node>(1);
root->left = std::make_shared<Node>(2);
root->right = std::make_shared<Node>(3);
root->left->left = std::make_shared<Node>(4);
root->left->right = std::make_shared<Node>(5);
// 序列化二叉樹
auto serializedData = Serializer::serialize(root);
// 反序列化二叉樹
auto deserializedRoot = Serializer::deserialize(serializedData);
// 驗(yàn)證反序列化的二叉樹是否與原始二叉樹相同
// ...
return 0;
}
請(qǐng)注意,這個(gè)實(shí)現(xiàn)僅適用于二叉樹,并且假設(shè)所有節(jié)點(diǎn)值都是小于256的整數(shù)。對(duì)于更復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和更大的值范圍,我們需要實(shí)現(xiàn)更通用的序列化方法。
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