题解 | #判断t1树中是否有与t2树拓扑结构完全相同的子树#

判断t1树中是否有与t2树拓扑结构完全相同的子树

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方法一

思路

题目要求判断树t1是否有与t2拓扑结构完全相同的子树,即判断t2是否为t1的一个子树。最容易想到的方法就比较t1与t2的每一个节点。

具体步骤

  • 首先判断树t1是否为空,为空则直接返回false;

  • 比较t1的根节点与t2的根节点,不同则比较t1的左节点与t2的根节点以及t1的右节点与t2的根节点,如此循环往复;

  • 若是能找到完全相同的结构,则返回true。
    图片说明

  • 大致步骤如上所示,这里采用的是递归来实现遍历查找的,具体代码如下:

    import java.util.*;
    /*
    * public class TreeNode {
    *   int val = 0;
    *   TreeNode left = null;
    *   TreeNode right = null;
    * }
    */
    public class Solution {
    /**
    * 
    * @param root1 TreeNode类 
    * @param root2 TreeNode类 
    * @return bool布尔型
    */
    public boolean isContains (TreeNode root1, TreeNode root2) {
       // write code here
       // t1为空,返回false
       if (root1 == null){
           return false;
       }
       // 递归调用子问题:1.(t1的左子树,t2),2.(t1的右子树,t2),3.(t1,t2)
       return isContains(root1.left,root2) ||
           isContains(root1.right,root2)||
           isSub(root1,root2);
    }
    // 判断t2是否为t1的子树
    private boolean isSub(TreeNode root1,TreeNode root2){
       if (root1 == null && root2 == null){
           return true;
       }
       if (root1 == null || root2 == null || root1.val != root2.val){
           return false;
       }
       // 根节点相同,比较两棵树的子节点
       return isSub(root1.left,root2.left) && 
           isSub(root1.right,root2.right);
    }
    }
  • 时间复杂度:,由于最坏的情况需要遍历两棵树,所以为

  • 空间复杂度:,空间复杂度取决于递归调用的层数,递归调用的层数不会超过较小的二叉树的最大高度,最坏情况下,二叉树的高度等于结点数。。

    方法二

    思路

    Java中有判断一个字符串是否包含另一个字符串的函数,String.indexOf(),故可以考虑将两棵树转换成字符串序列,再由String.indexOf()进行判断。

    具体步骤

  • 采用后序遍历将t1以及t2转换成字符串s1,s2.

  • 基于s1.indexOf(s2)判断t1中是否包含子树t2

  • 代码如下:

    import java.util.*;
    /*
    * public class TreeNode {
    *   int val = 0;
    *   TreeNode left = null;
    *   TreeNode right = null;
    * }
    */
    public class Solution {
    /**
    * 
    * @param root1 TreeNode类 
    * @param root2 TreeNode类 
    * @return bool布尔型
    */
    public boolean isContains(TreeNode root1, TreeNode root2) {
       //对二叉树 ,进行后序遍历
       String s1 = PostOrderTraverse(root1);
       String s2 = PostOrderTraverse(root2);
       return s1.indexOf(s2) > -1;
    }
    
    // 后序遍历
    private String PostOrderTraverse(TreeNode root) {
       StringBuilder sb = new StringBuilder();
       if (root == null) {
           return sb.toString();
       }
       sb.append(PostOrderTraverse(root.left)).
           append(",").
           append(PostOrderTraverse(root.right)).
           append(",").
           append(root.val);
       return sb.toString();
    }
    }
  • 时间复杂度:,遍历需要O(N),而jdk的indexOf的时间复杂度为,故时间复杂度为

  • 空间复杂度:,空间复杂度取决于递归调用的层数,递归调用的层数不会超过较小的二叉树的最大高度,最坏情况下,二叉树的高度等于结点数。

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