剑指Offer---面试题18:树的子结构

最新推荐文章于 2022-04-28 15:01:00 发布

最新推荐文章于 2022-04-28 15:01:00 发布 · 613 阅读

常见算法题专栏收录该内容

22 篇文章

订阅专栏

本文介绍了一种算法，用于判断一棵二叉树是否为另一棵二叉树的子结构。通过递归的方式，在主树中查找与子树根节点值相同的节点，并进一步判断该节点的子树是否与子树结构相同。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

一.题目

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）;树的结点结构如下:

public class TreeNode {
    int val = 0;
    TreeNode left = null;
    TreeNode right = null;

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

}
public boolean HasSubtree(TreeNode root1, TreeNode root2) {
    //......
}

二.分析

1> 总的来说,这个判断过程分为两步:

在root1中查找,判断是否存在与root2的根节点一样的节点R.
判断root1中以R为根结点的子树是不是包含和root2一样的结构

很明显,上述过程涉及到两个递归,递归查找root1和递归判断以R为根结点的子树是否存在root2的结构.

2> 考虑上述两个过程的边界条件:

只要root1!=null&&root2!=null,那么就要是要执行上述过程;
但是上述过程中,可能在某一时刻就已经知道了结果,比如在步骤2中,当root2==null时,此时无论root1是否等于空,都可以断定,root2是root1的子树;
在步骤2中,当root2!=null&&root1==null,此时可也以断定,root2不是root1的子树;

3> 考虑到代码的鲁棒性

在递归的过程中,我们需要对每一个节点进行判断,避免未经处理的空指针情况出现而导致程序崩溃;

三,代码

public boolean HasSubtree(TreeNode root1, TreeNode root2) {
    boolean result = false;
    if (root1 != null && root2 != null) {//边界条件1
        if (root1.val == root2.val) {
            //递归2:判断root1子结点中是否存在和root1相同的结构
            result = doesTree1HaveTree2(root1, root2);
        }
        //步骤1:递归遍历的过程
        if (!result) {
            result = HasSubtree(root1.left, root2);
        }
        if (!result) {
            result = HasSubtree(root1.right, root2);
        }
    }
    return result;
}

public boolean doesTree1HaveTree2(TreeNode root1, TreeNode root2) {
    //
    if (root2 == null) {//边界条件2
        return true;
    }
    if (root1 == null) {//边界条件3
        return false;
    }
    if (root1.val != root2.val) {
        return false;
    }
    //递归的判断左右子树,&&表示左子树和右子树都需要结构相同.
    return doesTree1HaveTree2(root1.left, root2.left)
            && doesTree1HaveTree2(root1.right, root2.right);
}