剑指offer（第二版）——树的子结构

PS：《剑指offer》是很多同学找工作都会参考的一本面试指南，同时也是一本算法指南（为什么它这么受欢迎，主要应该是其提供了一个循序渐进的优化解法，这点我觉得十分友好）。现在很多互联网的算法面试题基本上可以在这里找到影子，为了以后方便参考与回顾，现将书中例题用Java实现（第二版），欢迎各位同学一起交流进步。

GitHub： https://github.com/Uplpw/SwordOffer。

剑指offer完整题目链接： https://blog.youkuaiyun.com/qq_41866626/article/details/120415258

1 题目描述

输入两棵二叉树A和B，判断B是不是A的子结构。(约定空树不是任意一个树的子结构)

B是A的子结构， 即 A中有出现和B相同的结构和节点值。

leetcode链接： 树的子结构（以下代码已测试，提交通过）

2 测试用例

一般是考虑功能用例，特殊（边缘）用例或者是反例，无效测试用例这三种情况。甚至可以从测试用例寻找一些规律解决问题，同时也可以让我们的程序更加完整鲁棒。

（1）功能用例：A和B不为空，且包含是子结构以及不是子结构，情况分为结构以及节点值。

（2）边缘用例：单节点。

（3）无效用例：树为空。

3 思路

分析：

本题需要不但要判断树的结构一样，还要判断对应节点的值一样，可考虑递归实现。

具体过程：（假设树A和树B根节点不空）

当树A和树B根节点不空，比较当前节点值是否一样；

• 如果一样，进入递归比较判断方法，返回判断结果。
• 如果不一样，且上一步的结果为false，在当前方法递归循环，A的左子树和树B、以及A的右子树和树B。

递归比较判断方法过程（注意判断顺序，十分重要）：

• 首先判断树B是否为空，为空直接返回true
• 判断树A是否为空，为空返回false；
• 判断树A与树B当前节点值是否相等，不相等返回false；相等，则在当前方法递归两个树对应的左、右子树。

4 代码

树的结构：

public class TreeNode {
    public int val;
    public TreeNode left;
    public TreeNode right;

    public TreeNode(int val) {
        this.val = val;
        this.left = null;
        this.right = null;
    }
}

算法实现：

public class SubstructureInTree {

    public static boolean isSubStructure(TreeNode A, TreeNode B) {
        if (A == null || B == null) {
            return false;
        }
        boolean result = false;
        if (A != null && B != null) {
            if (A.val == B.val) {
                result = tree1HasTree2FromRoot(A, B);
            }
            if (!result) {
                result = isSubStructure(A.left, B);
            }
            if (!result) {
                result = isSubStructure(A.right, B);
            }
        }
        return result;
    }

    public static boolean tree1HasTree2FromRoot(TreeNode A, TreeNode B) {
        if (B == null) {
            return true;
        }

        if (A == null) {
            return false;
        }

        if (A.val != B.val) {
            return false;
        }
        return tree1HasTree2FromRoot(A.left, B.left) && tree1HasTree2FromRoot(A.right, B.right);
    }

    public static void main(String[] args) {
        TreeNode root1 = new TreeNode(8);
        root1.left = new TreeNode(8);
        root1.right = new TreeNode(7);
        root1.left.left = new TreeNode(9);
        root1.left.right = new TreeNode(2);
        root1.left.right.left = new TreeNode(4);
        root1.left.right.right = new TreeNode(7);
        TreeNode root2 = new TreeNode(8);
        root2.left = new TreeNode(9);
        root2.right = new TreeNode(2);
        TreeNode root3 = new TreeNode(2);
        root3.left = new TreeNode(4);
        root3.right = new TreeNode(3);

        System.out.println(isSubStructure(root1, root2));
        System.out.println(isSubStructure(root1, root3));
    }
}

参考
在解决本书例题时，参考了一些大佬的题解，比如leetcode上的官方、K神，以及其他的博客，在之后的每个例题详解后都会给出参考的思路或者代码链接，同学们都可以点进去看看！

本例题参考：

1. https://www.jianshu.com/p/1fab9278a947

本文如有什么不足或不对的地方，欢迎大家批评指正，最后希望能和大家一起交流进步、拿到心仪的 offer !!!