简单判断B树是否是A树的子树

本文分享了牛客网大佬的代码,详细解析了如何判断一棵二叉树B是否为另一棵二叉树A的子结构。通过递归算法,先判断两棵树的根节点是否相等,再分别检查左子树和右子树是否包含B。

ps:同样是牛客网大佬的答案,借鉴过来学习,初学者就需要多看看别人的代码怎么写的,才能模仿和进步。
题目描述
输入两棵二叉树A,B,判断B是不是A的子结构。(ps:我们约定空树不是任意一个树的子结构)

public class Solution {
    public boolean HasSubtree(TreeNode root1,TreeNode root2) {
        boolean result = false;
        //当Tree1和Tree2都不为零的时候,才进行比较。否则直接返回false
        if(root1!=null&&root2!=null){
           if(root1.val==root2.val){//如果找到了对应Tree2的根节点的点
                 //以这个根节点为为起点判断Tree1是否包含Tree2
               result =isSonTree(root1,root2);
           }
           //如果找不到,那么就再去root的左儿子当作起点,去判断是否包含Tree2
           if(!result){
               result= isSonTree(root1.left,root2);
           }
           //判断右节点
           if(!result){
               result=isSonTree(root1.right,root2);
           }
       }
       return result;
    }

    public boolean isSonTree(TreeNode node1,TreeNode node2){
        //如果Tree2已经遍历完了都能对应的上,返回true
        if(node2==null){
            return true;
        }
        //如果Tree2还没有遍历完,Tree1却遍历完了。返回false
        if (node1==null){
            return false;
        }
         //如果其中有一个点没有对应上,返回false
        if (node1.val!=node2.val){
            return false;
        }
        //如果根节点对应的上,那么就分别去子节点里面匹配
        return isSonTree(node1.left,node2.left)&&isSonTree(node1.right,node2.right);
    }
}
### 实现AVL左右子树交换 在C++中,可以通过定义一个函数来实现AVL中的左右子树交换功能。由于AVL本质上是一种特殊的二叉搜索,在继承自普通二叉树的基础上增加了平衡机制,因此其实现逻辑与普通二叉树类似。 以下是具体的实现方式: #### 定义节点结构 首先需要定义一个表示节点的类 `TreeNode`,其中包含左孩子、右孩子和父节点指针,以及其他可能的属性(如键值)。 ```cpp class TreeNode { public: int key; TreeNode* left; TreeNode* right; TreeNode(int k) : key(k), left(nullptr), right(nullptr) {} }; ``` #### 交换左右子树的方法 接着在 `AVLTree` 类中添加一个成员函数 `swapSubtrees()` 来完成左右子树的交换操作。该函数会递归地调用自身以确保整个的所有节点都进行了相应的调整[^1]。 下面是完整的代码示例: ```cpp #include <iostream> // 节点定义 class TreeNode { public: int value; // 值域 int height; // 高度信息 (仅限于AVL) TreeNode *left, *right; // 左右子结点 explicit TreeNode(int val):value(val),height(1),left(nullptr),right(nullptr){} }; // AVL类定义 class AVLTree{ private: TreeNode* root; // 根节点 // 辅助函数:更新高度 void updateHeight(TreeNode* node){ if(node != nullptr){ node->height = std::max(getHeight(node->left), getHeight(node->right)) + 1; } } // 获取节点的高度 int getHeight(TreeNode* node)const{ return node ? node->height :0 ; } // 右旋操作 TreeNode* rotateRight(TreeNode* y){ TreeNode* x= y->left; TreeNode* T2=x->right ; // 执行旋转动作 x->right=y; y->left=T2; // 更新高度 updateHeight(y); updateHeight(x); return x ; // 新根返回给上级 } // 左旋操作 TreeNode* rotateLeft(TreeNode* x){ TreeNode* y= x->right; TreeNode* T2= y->left; // 执行旋转动作 y->left=x; x->right=T2; // 更新高度 updateHeight(x); updateHeight(y); return y;// 新根返回给上级 } // 插入辅助函数 TreeNode* insertNode(TreeNode* node,int key){ if(!node){return new TreeNode(key);} if(key<node->value){ node->left=insertNode(node->left,key); }else if(key>node->value){ node->right=insertNode(node->right,key); }else{ // 不允许重复元素 return node; } // 更新当前节点高度 updateHeight(node); // 计算平衡因子并判断是否失衡 int balance=getBalanceFactor(node); // LL型 失衡 -> 单次右转 if(balance >1 &&key<node->left->value ){ return rotateRight(node); } // RR型 失衡 -> 单次左转 if(balance <-1&&key>node->right->value ){ return rotateLeft(node); } // LR型 失衡 -> 先左后右双旋转 if(balance >1 &&key>node->left->value ){ node->left=rotateLeft(node->left); // 对A先做一次左转 return rotateRight(node); } // RL型 失衡 -> 先右后左双旋转 if(balance <-1&&key<node->right->value ){ node->right=rotateRight(node->right); // 对B先做一次右转 return rotateLeft(node); } return node; } // 平衡因子计算 int getBalanceFactor(TreeNode* N)const{ if(N==nullptr)return 0; return getHeight(N->left)-getHeight(N->right); } // 中序遍历打印 void inorderTraversal(const TreeNode* node)const{ if(node!=nullptr){ inorderTraversal(node->left); std::cout<<node->value<<" "; inorderTraversal(node->right); } } // 主要关注部分:交换左右子树 void swapChildrenRecursively(TreeNode* node){ if(node == nullptr) return; // 当前层交换左右子树 std::swap(node->left,node->right); // 递归处理下一层 swapChildrenRecursively(node->left); swapChildrenRecursively(node->right); } public: AVLTree():root(nullptr){} ~AVLTree(){ destroy(root); } // 销毁整棵 void destroy(TreeNode* &node){ if(node){ destroy(node->left); destroy(node->right); delete node; node=nullptr; } } // 插入新节点 void insert(int key){ root=insertNode(root,key); } // 显示中序遍历结果 void displayInOrder()const{ inorderTraversal(root); std::cout<<"\n"; } // 提供外部接口用于执行子树互换 void swapSubtrees(){ swapChildrenRecursively(root); } }; ``` 此程序展示了如何构建一棵基本的AVL,并提供了 `swapSubtrees()` 方法来进行左右子树的完全镜像翻转[^1]。 #### 测试代码片段 下面是一个简单的测试案例展示如何使用上述类及其方法。 ```cpp int main(){ AVLTree tree; // 构建初始AVL tree.insert(10); tree.insert(20); tree.insert(30); tree.insert(40); tree.insert(50); tree.displayInOrder(); // 输出原始顺序 // 进行左右子树交换 tree.swapSubtrees(); tree.displayInOrder(); // 应显示反转后的序列 return 0; } ``` 运行以上代码将会看到原先是升序排列的结果被转换成了降序形式,这正是预期的行为表现之一。
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