每日一题：LeetCode-LCR 143.子结构判断

news2024/11/25 15:51:16

每日一题系列（day 05）

前言：

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题目：

给定两棵二叉树 tree1 和 tree2，判断 tree2 是否以 tree1 的某个节点为根的子树具有相同的结构和节点值。注意，空树不会是以 tree1 的某个节点为根的子树具有相同的结构和节点值。

示例1：

在这里插入图片描述

示例2：

在这里插入图片描述

注意事项：

0 <= 节点个数 <= 10000

思路：

首先我们来思考，一棵树的结构有哪些情况？
1、B树为空或者AB都为空的情况，但是题目明确要求了，AB有一个为空，都不为另一棵树的子结构，所以第一点情况是false。
2、B树是A树的一颗子树，这个肯定满足时A的子结构。
3、B树是A树的一部分，并非子树，题目示例也说明了这种B树是A树的子结构。
那么我们来看看这三点能总结出什么规律？A树B树必须都不为空树，而且B树一定要是A树的一部分结构或者就是A树，这才能满足B是A的子结构。

1、首先，A树与B树都不能为NULL，如果为NULL直接返回false。
2、接下来就要判断A的当前节点是否与B的根节点的值相等，如果相等则从这里开始匹配，看是否能够匹配成功，成功直接返回true即可。
3、进入到匹配函数，如果遍历到的A的当前节点为空，B的节点也为空，则表示匹配成功，如果A为空，B不为空就是匹配失败。如果匹配的当前B节点为空，A不为空，也表示B树是A树的子结构则返回true。
4、为空的情况我们判断完了，就要判断A,B节点的值是否相等了，不相等也是返回false,到了这一步，还没返回说明我们还要继续往下遍历，所以这个时候我们就需要分别向A树B树的左右子树遍历了。函数结束。
5、如果当前节点不匹配，那么就向A的左子树查找，是否存在于B树根节点所匹配的节点，如果有就再次匹配…同理，如果左子树没有此节点，那么向右子树遍历。
6、当左右子树都遍历完成之后，也没有匹配的节点，那么就说明A树中没有B树这样的子结构，这时我们返回false即可。

代码实现：

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    bool match(TreeNode *A, TreeNode *B)
    {
        if(A == NULL) return B == NULL;//如果A当前节点为空且B的节点也为空则表示匹配成功，否则如果A为空，B不为空就匹配失败。
        if(B == NULL) return true;//如果此时B已经为空了，说明前面已将匹配了，返回true即可
        if(A -> val != B -> val) return false;//只要两个值不相等就直接返回false
        return match(A -> left, B -> left) && match(A -> right, B -> right);//向两棵树的左子树和右子树遍历，遍历完成之后
    }

    bool isSubStructure(TreeNode* A, TreeNode* B) {
        if(A == NULL || B == NULL) return false;//根据题目意思，如果A为空或者B为空时，都不满足子树结构
        if(A -> val == B -> val && match(A, B)) return true;//进行比较，如果A树的值与B树的值相等则从当前节点开始匹配。
        if(isSubStructure(A -> left, B)) return true;//匹配不成功向A的左子树与B的根节点匹配
        if(isSubStructure(A -> right, B)) return true;//同理向A的右子树与B的根节点匹配
        return false;//匹配的情况全部没了，剩下的就是不匹配的情况
    }
};