题意理解和二叉树表示
给定两棵树T1和T2。如果T1可以通过若干次左右孩子互换变成T2,则称两棵树是“同构”的。
eg1:现请你判断如下两棵树(左侧为T1,右侧为T2)是否为同构树?
显然T1可以通过有限次左右孩子互换变成T2,因此这两棵树是同构的
eg2:同上
这两棵树BC子树的子结点完全不同,T1不能互换变成T2,所以不是同构
程序题目:输入两颗二叉树的信息,判断两棵树是否为同构。
输入格式:
输入给出2棵二叉树树的信息。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0到N−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。
输出格式:
如果两棵树是同构的,输出“Yes”,否则输出“No”。
解题思路
本题需要解决三个问题:
二叉树如何表示
一般使用链表或者数组。之前的文章提到可以使用含有一个数据域和两个指针域(一个left一个right)的结构链表来表示二叉树。或者是将二叉树视为满二叉树,无结点的地方留空,用数组表示。
讲解中使用了结构数组,又称静态链表。简单来说是将基本信息存放在数组当中,左右子树用类似链表的方式来表示。例如下面的图中二叉树使用二维数组分别存储结点位置、左右子树位置
对应结构的代码:
#define MaxTree 10
#define ElementType char
#define Tree int
#define Null -1 //传统空指针是0,而0会和下标冲突
struct TreeNode{
ElementType Element;
Tree Left;
Tree Right;
} T1[MaxTree], T2[MaxTree];
如何构造二叉树
如何从输入的若干数据中建立对应的二叉树?
程序框架搭建
int main()
{
Tree R1, R2;
R1 = BuildTree(T1);
R2 = BuildTree(T2);
if (Isomorphic(R1, R2)) printf("Yes\n");
else printf("No\n");
return 0;
}
Tree BuildTree( struct TreeNode T[] ){
scanf("%d\n", &N);
if (N) {
//设定check来判别指向,首先都设为0
for (i=0; i<N; i++){
check[i] = 0;
}
for (i=0; i<N; i++) {
//循环读入每个结点该有的三个信息
scanf("%c %c %c\n", &T[i].Element, &cl, &cr);
//若有结点A指向B,就将B的check设为1
if (cl != '-') {
//题目中设定为-的是没有左子树的
T[i].Left = cl-'0';
check[T[i].Left] = 1;
}
else T[i].Left = Null;
…….. /*对cr的对应处理 */
}
//遍历结点找根结点,根结点是唯一一个没有被指向的结点,check值=0
for (i=0; i<N; i++)
if (!check[i]) break;
Root = i;
}
return Root;
}
同构的判定
int Isomorphic ( Tree R1, Tree R2 )
{
//首先判断两棵树的边界情况
/*都是空树*/
if ( (R1==Null )&& (R2==Null) )
return 1;
/*有一颗是空树*/
if ( ((R1==Null)&&(R2!=Null)) || ((R1!=Null)&&(R2==Null)) )
return 0;
/*根结点不同,肯定不是同构*/
if ( T1[R1].Element != T2[R2].Element )
return 0;
/*两棵树都没有左子树,只判断右子树*/
if ( ( T1[R1].Left == Null )&&( T2[R2].Left == Null ) )
return Isomorphic( T1[R1].Right, T2[R2].Right );
/*是否有一颗及以上有左子树,左子树结点数据是否一致*/
if ( ((T1[R1].Left!=Null)&&(T2[R2].Left!=Null))&&
((T1[T1[R1].Left].Element)==(T2[T2[R2].Left].Element)) )
/*判断左子树是否相等、右子树是否相等*/
return ( Isomorphic( T1[R1].Left, T2[R2].Left ) &&
Isomorphic( T1[R1].Right, T2[R2].Right ) );
/*可能是A左和B右同构,交换左右子树后判别*/
else
return ( Isomorphic( T1[R1].Left, T2[R2].Right) &&
Isomorphic( T1[R1].Right, T2[R2].Left ) );
}