03-樹1 樹的同構 (25分)
阿新 • • 發佈:2019-02-20
給定兩棵樹T1和T2。如果T1可以通過若干次左右孩子互換就變成T2,則我們稱兩棵樹是“同構”的。例如圖1給出的兩棵樹就是同構的,因為我們把其中一棵樹的結點A、B、G的左右孩子互換後,就得到另外一棵樹。而圖2就不是同構的。
圖1
圖2
輸入格式:
輸入給出2棵二叉樹樹的資訊。對於每棵樹,首先在一行中給出一個非負整數N (≤10),即該樹的結點數(此時假設結點從0到N−1編號);隨後N行,第i行對應編號第i個結點,給出該結點中儲存的1個英文大寫字母、其左孩子結點的編號、右孩子結點的編號。如果孩子結點為空,則在相應位置上給出“-”。給出的資料間用一個空格分隔。注意:題目保證每個結點中儲存的字母是不同的。
輸出格式:
如果兩棵樹是同構的,輸出“Yes”,否則輸出“No”。
輸入樣例1(對應圖1):
8
A 1 2
B 3 4
C 5 -
D - -
E 6 -
G 7 -
F - -
H - -
8
G - 4
B 7 6
F - -
A 5 1
H - -
C 0 -
D - -
E 2 -
輸出樣例1:
Yes
輸入樣例2(對應圖2):
8
B 5 7
F - -
A 0 3
C 6 -
H - -
D - -
G 4 -
E 1 -
8
D 6 -
B 5 -
E - -
H - -
C 0 2
G - 3
F - -
A 1 4
輸出樣例2:
No
主要思路:
1、合理建樹並尋找根結點
2、遞迴時的樹的同構與不同構的多種情形的考慮(見程式碼註釋)
不足之處:
1、遞迴時直接在vector上判斷孩子結點的情況導致程式碼可讀性變差
#include <iostream> #include <vector> using namespace std; #define Max_Node 11 #define END -1 typedef struct node { char value; int left; int right; }Node; void CreateTree(vector<Node>& Tree,int N)//獲取樹的輸入,並將輸入的字符合理轉化成整型數字 { char value,left,right; for (int i=0; i<N; ++i) { cin>>value>>left>>right; Tree[i].value=value; if (left=='-') { Tree[i].left=END; }else { Tree[i].left=left-'0'; } if (right=='-') { Tree[i].right=END; }else { Tree[i].right=right-'0'; } } } int FindTreeRoot(vector<Node>& Tree,int N)//尋找樹的樹根(樹根沒有其它的結點指向它) { int Flag[Max_Node]; for (int i=0; i<N; ++i) { Flag[i]=0; } for (int i=0; i<N; ++i) { if (Tree[i].left!=END) { Flag[Tree[i].left]=1; } if (Tree[i].right!=END) { Flag[Tree[i].right]=1; } } int k; for (k=0; k<N; ++k) { if (Flag[k]==0) { break; } } return k; } bool IsOmorphic(int Root1,int Root2,vector<Node>& Tree1,vector<Node>& Tree2)//遞迴判斷兩樹是否同構 { if (Tree1[Root1].value==Tree2[Root2].value) { //兩結點相等,並都是葉子結點 if (Tree1[Root1].left==END && Tree1[Root1].right==END && Tree2[Root2].left==END && Tree2[Root2].right==END) { return true; } //以下四種情況都是,兩個結點都是有一個孩子為空,另一個子樹不空且這兩個孩子相等的情形 if (Tree1[Tree1[Root1].left].value==Tree2[Tree2[Root2].left].value && Tree1[Root1].right==END && Tree2[Root2].right==END) { return IsOmorphic(Tree1[Root1].left, Tree2[Root2].left, Tree1, Tree2); } if (Tree1[Tree1[Root1].left].value==Tree2[Tree2[Root2].right].value && Tree1[Root1].right==END && Tree2[Root2].left==END) { return IsOmorphic(Tree1[Root1].left, Tree2[Root2].right, Tree1, Tree2); } if (Tree1[Tree1[Root1].right].value==Tree2[Tree2[Root2].left].value && Tree1[Root1].left==END && Tree2[Root2].right==END) { return IsOmorphic(Tree1[Root1].right, Tree2[Root2].left, Tree1, Tree2); } if (Tree1[Tree1[Root1].right].value==Tree2[Tree2[Root2].right].value && Tree1[Root1].left==END && Tree2[Root2].left==END) { return IsOmorphic(Tree1[Root1].right, Tree2[Root2].right, Tree1, Tree2); } //以下兩種情形,兩個結點的孩子都相等 if (Tree1[Tree1[Root1].left].value==Tree2[Tree2[Root2].left].value && Tree1[Tree1[Root1].right].value==Tree2[Tree2[Root2].right].value) { return (IsOmorphic(Tree1[Root1].left, Tree2[Root2].left, Tree1, Tree2))&&(IsOmorphic(Tree1[Root1].right, Tree2[Root2].right, Tree1, Tree2)); } if (Tree1[Tree1[Root1].left].value==Tree2[Tree2[Root2].right].value && Tree1[Tree1[Root1].right].value==Tree2[Tree2[Root2].left].value) { return (IsOmorphic(Tree1[Root1].left, Tree2[Root2].right, Tree1, Tree2))&&(IsOmorphic(Tree1[Root1].right, Tree2[Root2].left, Tree1, Tree2)); } } //不符合以上7種情況的其它情況都說明這兩棵樹不同構 return false; } int main(int argc, const char * argv[]) { //Input int N1=0; cin>>N1; vector<Node> Tree1(Max_Node); CreateTree(Tree1,N1); int N2=0; cin>>N2; vector<Node> Tree2(Max_Node); CreateTree(Tree2,N2); if (N1!=N2) { cout<<"No"; }else { if (N1==0) { cout<<"Yes"; }else { //Build Tree int root1=FindTreeRoot(Tree1,N1); int root2=FindTreeRoot(Tree2,N2); //Judge if (IsOmorphic(root1, root2, Tree1, Tree2)) { cout<<"Yes"; }else { cout<<"No"; } } } return 0; }