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。

示例 1：

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, 10^4] 内
• -1000 <= Node.val <= 1000

解答

按照层次遍历的顺序进行编码，由于题目中规定节点值范围为1000，因此这里采用2000来代表空节点。使用stringstream来对字符串按空格分割：

/**
 * 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:

    // Encodes a tree to a single string.
    string serialize(TreeNode* root) {
         string s = "";
         queue<TreeNode*> q;
         q.push(root);
         while(!q.empty()){
             TreeNode* node = q.front();
             q.pop();
             if(node){
                 s += to_string(node->val);
                 q.push(node->left);
                 q.push(node->right);
             }
             else{
                 s += to_string(2000);
             }
             s += " ";
         }
         return s;
    }

    // Decodes your encoded data to tree.
    TreeNode* deserialize(string data) {
        int temp;
        vector<int> record;
        stringstream ss(data);
        while(ss >> temp){
            record.push_back(temp);
        }
        if(record[0] == 2000)
            return nullptr;
        queue<TreeNode*> q;
        TreeNode* root = new TreeNode(record[0]);
        q.push(root);
        int i = 1;
        while(!q.empty()){
            TreeNode* node = q.front();
            q.pop();
            if(!node)
                continue;
            node->left = record[i] == 2000 ? nullptr : new TreeNode(record[i]);
            node->right = record[i + 1] == 2000 ? nullptr : new TreeNode(record[i + 1]);
            q.push(node->left);
            q.push(node->right);
            i += 2;
        }
        return root;
    }
};

// Your Codec object will be instantiated and called as such:
// Codec ser, deser;
// TreeNode* ans = deser.deserialize(ser.serialize(root));