美团一面：给定两棵二叉树 `A` 和 `B`，判断 `B` 是否是 `A` 的子结构？

news2024/10/1 19:37:02

目录标题

- 问题描述
- 思路分析
- 代码解释
- 详细步骤
- 复杂度分析

问题描述

给定两棵二叉树 A 和 B，判断 B 是否是 A 的子结构。所谓子结构是指 B 中任意节点在 A 中存在相同的结构和节点值。

例子1：
在这里插入图片描述

输入：tree1 = [1,7,5], tree2 = [6,1]
输出：false
解释：tree2 与 tree1 的一个子树没有相同的结构和节点值。

示例 2：
在这里插入图片描述

输入：tree1 = [3,6,7,1,8], tree2 = [6,1]
输出：true
解释：tree2 与 tree1 的一个子树拥有相同的结构和节点值。即 6 - > 1。

思路分析

基本情况：
- 如果 A 或 B 为空，则 B 不可能是 A 的子结构，返回 false。
递归检查：
- 检查当前节点 A 和 B 是否相等。
- 如果相等，继续递归检查 A 和 B 的左右子树是否也相等。
- 如果不相等，继续在 A 的左子树和右子树中递归查找是否存在与 B 相同的子结构。
辅助函数 playAb：
- 用于递归比较两个节点及其子树是否相同。
- 如果 B 为空，说明已经遍历完 B，返回 true。
- 如果 A 为空但 B 不为空，返回 false。
- 如果 A 和 B 的值不相等，返回 false。
- 递归比较 A 和 B 的左右子树。

代码解释

/**
 * Definition for a binary tree node.
 */
public class TreeNode {
    int val;
    TreeNode left;
    TreeNode right;
    TreeNode(int x) { val = x; }
}

class Solution {
    public boolean isSubStructure(TreeNode A, TreeNode B) {
        // 基本情况：如果 A 或 B 为空，则 B 不可能是 A 的子结构
        if (A == null || B == null) {
            return false;
        }

        // 检查当前节点 A 和 B 是否相等，或者在 A 的左子树或右子树中查找 B
        return playAb(A, B) || isSubStructure(A.left, B) || isSubStructure(A.right, B);
    }

    public boolean playAb(TreeNode A, TreeNode B) {
        // 如果 B 为空，说明已经遍历完 B，返回 true
        if (B == null) {
            return true;
        }

        // 如果 A 为空但 B 不为空，返回 false
        if (A == null) {
            return false;
        }

        // 如果 A 和 B 的值不相等，返回 false
        if (A.val != B.val) {
            return false;
        }

        // 递归比较 A 和 B 的左右子树
        return playAb(A.left, B.left) && playAb(A.right, B.right);
    }
}

详细步骤

主函数 isSubStructure：
- 首先检查基本情况，如果 A 或 B 为空，直接返回 false。
- 调用辅助函数 playAb 检查当前节点 A 和 B 是否相等。
- 如果不相等，递归检查 A 的左子树和右子树中是否存在与 B 相同的子结构。
辅助函数 playAb：
- 如果 B 为空，说明已经遍历完 B，返回 true。
- 如果 A 为空但 B 不为空，返回 false。
- 如果 A 和 B 的值不相等，返回 false。
- 递归比较 A 和 B 的左右子树，只有当 A 和 B 的左右子树都相等时，才返回 true。