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每日一道 LeetCode 前文合集

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題目：相同的樹

題目來源：https://leetcode-cn.com/problems/same-tree/

給定兩個二叉樹，編寫一個函式來檢驗它們是否相同。

如果兩個樹在結構上相同，並且節點具有相同的值，則認為它們是相同的。

示例 1:

輸入:       1         1
          / \       / \
         2   3     2   3

        [1,2,3],   [1,2,3]

輸出: true
 

示例 2:

輸入:      1          1
          /           \
         2             2

        [1,2],     [1,null,2]

輸出: false

示例 3:

輸入:       1         1
          / \       / \
         2   1     1   2

        [1,2,1],   [1,1,2]

輸出: false

解題思路

今天又見到新的資料結構了，這次遇到的是樹，或者簡單的說是二叉樹。

例行慣例，第一次的見的資料結構基本上都沒啥想法，直接看答案。

只能怨自己肚子裡墨水太少，不會的太多，搞不定的只能答案走起，演算法這玩意，答案背多了再遇到題也就有想法了。

先放一段樹的結構程式碼：

public class TreeNode {
    public int val;
    public TreeNode left;
    public TreeNode right;
    public TreeNode() {}
    public TreeNode(int val) { this.val = val; }
    public TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
        this.val = val;
        this.left = left;
        this.right = right;
    }
}
 

這段程式碼很簡單，樹上的值是 int 型別，然後有一個左節點有一個右節點。

樹結構介紹完畢，接下來梳理兩種遍歷樹的方案，或者說是常規操作。

解題的話提供兩種方案，一種是遞迴，一種是迴圈。

遞迴

首先極限值判斷，兩個二叉樹都為空肯定相等，如果一個為空另一個不為空肯定不相等。

接下來如果兩個二叉樹都不為空，那麼首先判斷它們的根節點的值是否相同，若不相同則兩個二叉樹一定不同，若相同，再分別判斷兩個二叉樹的左子樹是否相同以及右子樹是否相同，然後接著遞迴這個過程。

迴圈

首先和上面一樣，先進行極限值判斷。

使用兩個佇列分別儲存兩個二叉樹的節點。初始時將兩個二叉樹的根節點分別加入兩個佇列。每次從兩個佇列各取出一個節點，進行操作：

• 比較兩個節點的值，如果兩個節點的值不相同則兩個二叉樹一定不同。
• 如果兩個節點的值相同，則判斷兩個節點的子節點是否為空，如果只有一個節點的左子節點為空，或者只有一個節點的右子節點為空，則兩個二叉樹的結構不同，因此兩個二叉樹一定不同。
• 如果兩個節點的子節點的結構相同，則將兩個節點的非空子節點分別加入兩個佇列，子節點加入佇列時需要注意順序，如果左右子節點都不為空，則先加入左子節點，後加入右子節點。

結果，如果迴圈結束的時候兩個佇列同時為空，那麼這兩個二叉樹相同，如果有一個不為空，那肯定不相同。

程式碼：

// 迭代
public boolean isSameTree(TreeNode p, TreeNode q) {
    if (p == null && q == null) {
        return true;
    } else if (p == null || q == null) {
        return false;
    } else if (p.val != q.val) {
        return false;
    } else {
        return isSameTree(p.left, q.left) && isSameTree(p.right, q.right);
    }
}

// 迴圈
public boolean isSameTree_1(TreeNode p, TreeNode q) {
    if (p == null && q == null) return true;
    if (p == null || q == null) return false;

    Queue<TreeNode> queue1 = new LinkedList<>();
    Queue<TreeNode> queue2 = new LinkedList<>();
    queue1.offer(p);
    queue2.offer(q);

    while (!queue1.isEmpty() && !queue2.isEmpty()) {
        TreeNode node1 = queue1.poll();
        TreeNode node2 = queue2.poll();

        if (node1.val != node2.val) return false;

        TreeNode left1 = node1.left, right1 = node1.right, left2 = node2.left, right2 = node2.right;

        if (left1 == null ^ left2 == null) return false;
        if (right1 == null ^ right2 == null) return false;

        if (left1 != null) queue1.offer(left1);
        if (right1 != null) queue1.offer(right1);
        if (left2 != null) queue2.offer(left2);
        if (right2 != null) queue2.offer(right2);
    }
    return queue1.isEmpty() && queue2.isEmpty();
}

結果我就不貼了，基本上答案區就這麼兩種解題方式，也沒其他能玩出花來的方式。