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Leetcode:100. 相同的樹

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:

判斷兩個樹的結構是否相同,結構相同的情況下,每個結點的數值是否相同。判斷樹的結構是否相同主要是判斷每個結點的結構是否相同,遍歷整個樹,可以採用不同的遍歷方法,但是最基礎的操作在於如何判斷兩個結點的孩子情況是否相同。需要掌握以下定義:

#define hasLChild(x) (!(x->left==NULL))  //是否有左孩子
#define hasRChild(x) (!(x->right==NULL)) //是否有右孩子
#define hasOnlyLC(x) (hasLChild(x)&&!hasRChild(x))  //是否只有左孩子
#define hasOnlyRC(x) (!hasLChild(x)&&hasRChild(x))  //是否只有右孩子
#define hasDouleChild(x) (hasLChild(x)&&hasRChild(x)) //是否有兩個孩子
#define hasNoChild(x) (!hasLChild(x)&&!hasRChild(x)) //是否沒有孩子
#define Same_Struct_TreeNode(x,y) ((hasOnlyLC(x)&&hasOnlyLC(y))||(hasOnlyRC(x)&&hasOnlyRC(y))||(hasDouleChild(x)&&hasDouleChild(y))||(hasNoChild(x)&&hasNoChild(y))) //兩節點x,y的結構是否相同

我所採用的搜尋方法是廣度優先搜尋,程式碼如下。

C++程式碼
#define hasLChild(x) (!(x->left==NULL))
#define hasRChild(x) (!(x->right==NULL))
#define hasOnlyLC(x) (hasLChild(x)&&!hasRChild(x))
#define hasOnlyRC(x) (!hasLChild(x)&&hasRChild(x))
#define hasDouleChild(x) (hasLChild(x)&&hasRChild(x))
#define hasNoChild(x) (!hasLChild(x)&&!hasRChild(x))
#define Same_Struct_TreeNode(x,y) ((hasOnlyLC(x)&&hasOnlyLC(y))||(hasOnlyRC(x)&&hasOnlyRC(y))||(hasDouleChild(x)&&hasDouleChild(y))||(hasNoChild(x)&&hasNoChild(y)))
class Solution {
public:
    bool isSameTree(TreeNode* p, TreeNode* q) {
        if (p == NULL&&q == NULL) return true;
        if (p == NULL || q == NULL) return false;
        queue<TreeNode*> Q1, Q2;
        Q1.push(p); Q2.push(q);
        while (!Q1.empty() && !Q2.empty()&&Q1.size()==Q2.size()) {
            for (int i = 1; i <= int(Q1.size()); i++) {
                TreeNode *T1 = Q1.front(), *T2 = Q2.front();
                if (T1->val!= T2->val) return false;
                if (!Same_Struct_TreeNode(T1, T2)) return false;
                Q1.pop(); Q2.pop();
                if (hasLChild(T1)) { Q1.push(T1->left); Q2.push(T2->left); }
                if (hasRChild(T1)) { Q1.push(T1->right); Q2.push(T2->right); }
            }
        }
        return true;
    }
};