你需要采用前序遍历的方式，将一个二叉树转换成一个由括号和整数组成的字符串。
空结点则用一对空括号“()”表示。而且你需要省略所有不影响字符串与原始二叉树之间的一对一映射关系的空括号对。
示例：
输入：二叉树：[1, 2, 3, null, 4]
输出："1(2()(4))(3)"
思路：
题目要求我们省略所有不影响字符串与原始二叉树之间一对一映射关系的空括号对，也就是只保留必要的空括号对。
题目要求采用前序遍历的方式，因此对于一棵不为空的二叉树，我们首先应该将该二叉树的根结点值放入到字符串当中，而对于该树的左孩子，只有该树的属于下面两种情况之一时，才有必要将该树的左孩子的值放入到字符串当中。
因为对于情况二来说，如果不将其左孩子的值（空括号对）放入字符串中，我们将不能区分结点3是结点1的左孩子还是右孩子。而对于二叉树的右孩子，只要右孩子不为空我们就需要将右孩子的值放入字符串。
因此，字符串创建的过程如下：
- 若二叉树不为空，则先根结点的值放入字符串。
- 若左子树不为空，或者左子树为空但右子树不为空，则需要将左子树的值放入字符串。
- 若右子树不为空，则需要将右子树的值放入字符串。
其中，操作根结点左子树和右子树的规则也是如此。
代码如下：
/** * Definition for a binary tree node. * struct TreeNode { * int val; * TreeNode *left; * TreeNode *right; * TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {} * TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {} * TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {} * }; */
class Solution {
public:
string tree2str(TreeNode* root) {
if (root == nullptr) //空树
{
return string(); //返回空字符串
}
string str;
//1、先根结点的值放入字符串
str += to_string(root->val);
//2、若左子树不为空，或者左子树为空但右子树不为空，则需要将左子树的值放入字符串
if (root->left || root->right)
{
str += "(";
str += tree2str(root->left); //操作左子树的规则相同
str += ")";
}
//3、若右子树不为空，则需要将右子树的值放入字符串
if (root->right)
{
str += "(";
str += tree2str(root->right); //操作右子树的规则相同
str += ")";
}
return str; //返回字符串
}
};
该代码虽然能够成功创建字符串，但该代码有一个致命的问题：当所给二叉树的结构比较大时，因为该函数使用的是传值返回，所以在创建字符串时会存在大量的string深拷贝。
为了解决该问题，我们可以选择封装一个子函数，子函数的传参使用引用传参，这时便能避免进行string的深拷贝。
优化代码如下：
/** * Definition for a binary tree node. * struct TreeNode { * int val; * TreeNode *left; * TreeNode *right; * TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {} * TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {} * TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {} * }; */
class Solution {
public:
string tree2str(TreeNode* root){
string str;
_tree2str(root, str); //调用子函数，子函数采用引用传参
return str; //返回字符串
}
void _tree2str(TreeNode* root, string& str) {
if (root == nullptr) //空树
{
return; //直接返回
}
//1、先根结点的值放入字符串
str += to_string(root->val);
//2、若左子树不为空，或者左子树为空但右子树不为空，则需要将左子树的值放入字符串
if (root->left || root->right)
{
str += "(";
_tree2str(root->left, str); //操作左子树的规则相同
str += ")";
}
//3、若右子树不为空，则需要将右子树的值放入字符串
if (root->right)
{
str += "(";
_tree2str(root->right, str); //操作右子树的规则相同
str += ")";
}
}
};