数据结构实验之二叉树一:树的同构

本文介绍了一种算法,用于判断两棵二叉树是否通过有限次左右子树交换成为同构树。提供了完整的C++代码实现,并通过示例说明了如何使用此算法。
Problem Description

给定两棵树T1和T2。如果T1可以通过若干次左右孩子互换就变成T2,则我们称两棵树是“同构”的。例如图1给出的两棵树就是同构的,因为我们把其中一棵树的结点A、B、G的左右孩子互换后,就得到另外一棵树。而图2就不是同构的。




图1

 


图2

现给定两棵树,请你判断它们是否是同构的。

Input
 输入数据包含多组,每组数据给出2棵二叉树的信息。对于每棵树,首先在一行中给出一个非负整数N (10),即该树的结点数(此时假设结点从0N−1编号);随后N行,第i行对应编号第i个结点,给出该结点中存储的1个英文大写字母、其左孩子结点的编号、右孩子结点的编号。如果孩子结点为空,则在相应位置上给出”-”。给出的数据间用一个空格分隔。
注意:题目保证每个结点中存储的字母是不同的。
Output
 如果两棵树是同构的,输出“Yes”,否则输出“No”。
Example Input
8
A 1 2
B 3 4
C 5 -
D - -
E 6 -
G 7 -
F - -
H - -
8
G - 4
B 7 6
F - -
A 5 1
H - -
C 0 -
D - -
E 2 -
Example Output
Yes
Hint
测试数据对应图1
code:
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
using namespace std;
typedef struct BiTNode
{
    char data;
    struct BiTNode *lchild, *rchild;
}*Bitree;
struct node
{
    char ch;
    int l, r;
}a[20];
Bitree Initbitree(Bitree &T, int i)
{
    T = new BiTNode;
    T->lchild = NULL;
    T->rchild = NULL;
    T->data = a[i].ch;
    if(a[i].l!=-1) Initbitree(T->lchild, a[i].l);
    if(a[i].r!=-1) Initbitree(T->rchild, a[i].r);


    return T;
}
Bitree creat(int n)
{
    int i, j;
    int b[20] = {0};
    char s1[20], s2[20], s3[20];
    for(i = 0;i<n;i++)
    {
        scanf("%s %s %s", s1, s2, s3);
        a[i].ch = s1[0];
        if(s2[0]!='-')
        {
            a[i].l = s2[0] - '0';
            b[a[i].l] = 1;
        }
        else a[i].l = -1;


        if(s3[0]!='-')
        {
            a[i].r = s3[0] - '0';
            b[a[i].r] = 1;
        }
        else a[i].r = -1;
    }


    for(j = 0;j<n;j++)
    {
        if(!b[j]) break;
    } 
    Bitree T = Initbitree(T, j);
    return T;
}
int check(Bitree &T1, Bitree &T2)
{
    if(!T1&&!T2) return 1;
    if(T1&&T2)
    {
        if(T1->data == T2->data)
        {
            if((check(T1->lchild, T2->lchild)&&check(T1->rchild, T2->rchild))||(check(T1->lchild, T2->rchild)&&check(T1->rchild, T2->lchild)))
            {
                return 1;
            }
        }
    }
    return 0;
}
int main()
{
    int n, m;
    Bitree T1, T2;
    while(~scanf("%d", &n))
    {
        T1 = creat(n);
        scanf("%d", &m);
        T2 = creat(m);
        if(check(T1, T2)) printf("Yes\n");
        else printf("No\n");
    }
}
参考提供的引用,可获取部分关于二叉树的代码示例及相关信息。 ### 代码示例 引用[1]给出了个关于的层序遍历的代码示例。该代码使用数组模拟二叉树,通过后序遍历的方式创建二叉树,并最终输出该的层序遍历序列。 ```cpp #include<bits/stdc++.h> using namespace std; const int N = 35; // 用数组模拟二叉树 void creat(int i); int tree[35]; int n; int main() { cin >> n; creat(1); for(int i = 1; i <= n; i++){ if(i == 1) cout << tree[i]; else cout << " " << tree[i]; } return 0; } // 先序--中左右 中序--左中右 后序--左右中 // 知道节点个数的情况下 void creat(int i) // 像是dfs { if(i > n) return ; //cin >> tree[i];// 前序遍历创建二叉树 creat(i * 2); //cin >> tree[i];// 中序遍历创建二叉树 creat(2 * i + 1); cin >> tree[i];// 后序遍历创建二叉树 } ``` ### 解题思路 在引用[1]的代码中,解题思路如下: - 首先,定义个数组`tree`来模拟二叉树,数组的索引表示节点的编号。 - `creat`函数采用深度优先搜索(DFS)的思想,根据后序遍历的顺序创建二叉树。后序遍历的顺序是左右中,即先递归创建左子,再递归创建右子,最后读取当前节点的。 - 在`main`函数中,读取节点的数量`n`,调用`creat`函数创建二叉树,最后按顺序输出数组中的元素,即为的层序遍历序列。 ### 实验指导 对于二叉树实验,通常需要掌握以下几个方面: - 二叉树的基本概念,如节点、边、根节点、叶子节点、子等。 - 二叉树的遍历方式,包括前序遍历、中序遍历、后序遍历和层序遍历。 - 二叉树的存储方式,如数组模拟、链表表示等。 - 利用递归和迭代的方法实现二叉树的各种操作。 引用[2]涉及同构问题,这也是二叉树实验中可能会涉及的内容。在解决同构问题时,需要比较两棵树的结构是否相同,通常需要对进行遍历和比较操作。
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