输入两棵二叉树A,B,判断B是不是A的子结构。(ps:我们约定空树不是任意一个树的子结构)
要查找树A内是否包含树B,首先,先在树A中查找是否存在和树B根节点的值一样的结点R。若存在,则对比R的子树与B子树是否相同;若不存在,则在R的子树中继续寻找是否存在和树B根节点的值一样的结点R。
如上图所示,首先我们在树A中找到跟树B值一样的节点:8,而后遍历两者子树,树A中节点8的左子节点为8,树B中节点8的左子节点为9,两个节点不同,判False。
于是,遍历根节点8的左右子树,其中在左子树中,根节点也为8=树B根节点,8的左子节点为9=树B中8的左子节点9,8的右子节点为2=树B中8的右子节点2,树B中2无子节点而树A中的2有子节点,但我们无须去理会,毕竟我们已经找到了,所以判True(但如果树B有,树A没有,那么判False)。
因此,我们仍需要遍历树A,接着查找值为8的节点。我们在树的第二层找到了一个值为8的节点,然后进行第二步判断,即判断这个节点下面的子树是否含有和树B一样结构的子树。于是我们遍历这个节点下面的子树,先后得到两个子节点9和2,这和B树的结构完全相同。此时我们在树A中找到了一个和树B的结构一样的子树,因此树B是树A的子结构。
第一步在树A中查找与根节点一样的节点,实际上就是树的遍历,可以采用递归的方式,代码如下:
# -*- coding:utf-8 -*-
# class TreeNode:
# def __init__(self, x):
# self.val = x
# self.left = None
# self.right = None
def HasSubtree(self, pRoot1: TreeNode, pRoot2: TreeNode):
flag = False
if pRoot2 is None:
return False
if pRoot1 is None and pRoot2 is not None:
return False
if pRoot1.val == pRoot2.val:
flag = self.isSubTree(pRoot1, pRoot2)
if flag is False:
flag = self.HasSubtree(pRoot1.left, pRoot2)
if flag is False:
flag = self.HasSubtree(pRoot1.right, pRoot2)
return flag
第二步是判断树A中以R为根节点的子树是不是和树B具有相同的结构。同样,我们也可以用递归的思路来考虑:如果节点R的值和树B的根节点不相同,则以R为根节点的子树和树B肯定不具有相同的结点;如果它们的值相同,则递归地判断它们各自的左右节点的值是不是相同。递归的终止条件是我们到达了树A或者树B的叶节点,代码如下:
def isSubTree(self, root1:TreeNode, root2: TreeNode):
if root2 is None: # 走到这一步,树B没有节点了,不管树A是否有,都是返回True
return True
if root1 is None and root2 is not None: # 但如果树B有节点但树A没了,那妥妥的False
return False
if root1.val == root2.val: # 两者节点值相同,则递归其子树判断是否存在相同子结构
return self.isSubTree(root1.left, root2.left) and self.isSubTree(root1.right, root2.right)
return False
class Solution:
def HasSubtree(self, pRoot1: TreeNode, pRoot2: TreeNode):
flag = False
if pRoot2 is None:
return False
if pRoot1 is None and pRoot2 is not None:
return False
if pRoot1.val == pRoot2.val:
flag = self.isSubTree(pRoot1, pRoot2)
if flag is False:
flag = self.HasSubtree(pRoot1.left, pRoot2)
if flag is False:
flag = self.HasSubtree(pRoot1.right, pRoot2)
return flag
def isSubTree(self, root1:TreeNode, root2: TreeNode):
if root2 is None:
return True
if root1 is None and root2 is not None:
return False
if root1.val == root2.val:
return self.isSubTree(root1.left, root2.left) and self.isSubTree(root1.right, root2.right)
return False
if __name__ == '__main__':
root = TreeNode('3')
root.left = TreeNode('1')
root.right = TreeNode('6')
root.right.left = TreeNode('4')
root.right.right = TreeNode('9')
root1 = TreeNode('5')
root.right = TreeNode('6')
root.right.left = TreeNode('5')
root.right.right = TreeNode('9')
s = Solution()
print(s.HasSubtree(root, root1))
输出:True