Python二叉树反序列化详解（从字符串重建二叉树的完整指南）

准备工作：定义二叉树节点

首先，我们需要定义一个简单的二叉树节点类：

class TreeNode:    def __init__(self, val=0, left=None, right=None):        self.val = val        self.left = left        self.right = right

反序列化实现步骤

假设我们有一个字符串表示的层序遍历结果，例如："[1,2,3,null,null,4,5]"。我们的目标是将它还原成一棵真实的二叉树。

实现思路如下：

1. 解析字符串，提取出节点值列表（处理 null）
2. 使用队列（queue）按层构建树
3. 逐个连接左右子节点

完整代码实现

下面是完整的Python二叉树反序列化代码：

from collections import dequeclass TreeNode:    def __init__(self, val=0, left=None, right=None):        self.val = val        self.left = left        self.right = rightdef deserialize(data: str) -> TreeNode:    """    将字符串反序列化为二叉树    输入示例: "[1,2,3,null,null,4,5]"    """    if data == "[]":        return None        # 去掉首尾的方括号，并分割    vals = data.strip('[]').split(',')        # 处理第一个节点（根节点）    root = TreeNode(int(vals[0]))    queue = deque([root])    i = 1  # 当前处理到的值索引        while queue and i < len(vals):        node = queue.popleft()                # 处理左子节点        if vals[i] != 'null':            node.left = TreeNode(int(vals[i]))            queue.append(node.left)        i += 1                # 处理右子节点（注意边界检查）        if i < len(vals) and vals[i] != 'null':            node.right = TreeNode(int(vals[i]))            queue.append(node.right)        i += 1        return root# 测试示例if __name__ == "__main__":    data = "[1,2,3,null,null,4,5]"    tree = deserialize(data)    print(f"根节点值: {tree.val}")  # 输出: 1    print(f"左子节点值: {tree.left.val}")  # 输出: 2    print(f"右子节点值: {tree.right.val}")  # 输出: 3

代码详解

• 字符串预处理：用 strip('[]') 去掉首尾括号，再用 split(',') 分割成列表。
• 队列辅助：使用 collections.deque 实现先进先出，确保按层构建。
• null 处理：遇到 'null' 就跳过，不创建节点。
• 边界安全：每次访问 vals[i] 前都检查 i < len(vals)，防止越界。

为什么学习这个？

掌握Python数据结构教程中的二叉树反序列化，不仅能帮助你解决 LeetCode 上的经典题目（如第297题），还能加深对树结构、队列、字符串处理的理解。这是面试和实际开发中非常实用的技能！

总结

本文详细讲解了如何用 Python 实现二叉树反序列化，从概念到代码，一步步带你掌握核心逻辑。记住关键点：使用队列按层构建、正确处理 null、注意数组边界。

现在你已经可以自信地应对任何关于LeetCode二叉树重建的问题了！快去动手试试吧～