이진 트리 직렬화
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이진 트리 직렬화(Serialization of Binary Tree)는 이진 트리의 구조와 노드 값을 문자열 또는 배열과 같은 일차원적인 형태로 변환하여 저장하거나 전송할 수 있도록 하는 과정이다.
1 개요[편집 | 원본 편집]
이진 트리는 노드가 최대 두 개의 자식을 가지는 트리 구조이며, 다양한 알고리즘과 자료 구조에서 널리 사용된다. 이러한 트리 구조를 파일로 저장하거나 네트워크를 통해 전송하기 위해서는 이진 트리를 직렬화(Serialization)하고, 이를 다시 트리 구조로 복원하는 역직렬화(Deserialization) 과정이 필요하다.
2 직렬화 방법[편집 | 원본 편집]
이진 트리를 직렬화하는 방법에는 여러 가지가 있으며, 대표적인 방식은 다음과 같다.
2.1 전위 순회 기반 직렬화[편집 | 원본 편집]
전위 순회를 이용하여 트리를 순회하며 각 노드의 값을 기록한다. 이때 자식이 없는 노드는 null 또는 특정 구분 기호로 표시한다.
예시:
- 입력 트리:
1 / \ 2 3 / \ 4 5
- 직렬화 결과 (전위 순회): 1,2,null,null,3,4,null,null,5,null,null
2.2 레벨 순회 기반 직렬화[편집 | 원본 편집]
큐(Queue)를 사용하여 트리를 레벨 순서대로 탐색하며 직렬화하는 방법이다. 이진 힙 등의 구조에서 많이 사용된다.
예시:
- 입력 트리:
1 / \ 2 3 / \ 4 5
- 직렬화 결과 (레벨 순회): 1,2,3,null,null,4,5
3 직렬화의 활용[편집 | 원본 편집]
- 네트워크를 통해 트리 자료를 전송할 때 사용
- 디스크에 저장하여 나중에 재사용하거나 로드할 때 사용
- 트리 구조 기반 알고리즘의 테스트 및 검증을 위한 데이터 표현
4 구현 고려 사항[편집 | 원본 편집]
- null 노드의 표현 방식: 다양한 직렬화 방식에서는 null 값을 명시적으로 기록해야 정확한 복원이 가능하다.
- 순회 순서의 선택: 전위, 중위, 후위, 레벨 순회 등 선택에 따라 직렬화 결과와 복원 방법이 달라진다.
- 구분자와 포맷: 직렬화된 문자열에서 노드 구분을 위한 구분자(예: 쉼표, 공백 등)를 일관되게 사용하는 것이 중요하다.
5 같이 보기[편집 | 원본 편집]
6 참고 문헌[편집 | 원본 편집]
- LeetCode. “Serialize and Deserialize Binary Tree.” [1]
- Thomas H. Cormen 외, 『Introduction to Algorithms』, MIT Press, 2009.
