树的子结构(剑指offer 26)Java先序遍历+子结构判断

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一、题目描述

输入两棵二叉树A和B,判断B是不是A的子结构。(约定空树不是任意一个树的子结构)

B是A的子结构, 即 A中有出现和B相同的结构和节点值。

例如: 给定的树 A:

image.png

给定的树 B:

image.png

返回 true,因为 B 与 A 的一个子树拥有相同的结构和节点值。

示例 1:

输入:A = [1,2,3], B = [3,1]

输出:false

示例 2:

输入:A = [3,4,5,1,2], B = [4,1]

输出:true

限制:

0 <= 节点个数 <= 10000

二、思路讲解

判断B是否是A的子结构,毫无疑问是要遍历A的,关键在于如何分解子问题,再递归求解。

我们可以用函数isSubStructure(A,B)来先序遍历A,用函数fun(A,B)来判断A中是否含有B。

那么,我们就先序遍历A,然后判断B是否在A中。

看一下fun函数的终止条件:

1、B == null 说明B已经穿过叶子节点,没有出现问题,说明B是A的子结构,返回true;

2、A == null 说明A已经穿过了叶子节点,还是没有找到能够返回true的条件(和B相同的结构),说明应该返回false;

3、A.val != B.val 说明A的根节点与B的根节点值不相同,返回false

没有出现以上三种情况,说明遍历到目前为止,A的结构中目前可能存在B相同的结构,至于是否真的存在B这样的结构,还需要看看A的左子树和B的左子树、A的右子树和B的右子树是否有相同结构,fun(A.left, B.left),fun(A.right, B.right)

再看一下isSubStructure的终止条件:

1、A==null || B==null 说明一直找到A或者B的根节点都没有找到相同结构,返回false;或者说明A或B本身就是空树,返回false

2、A中有B的结构,或者A的左子树中有B的结构,或者A的右子树中有B的结构(先序遍历A),只要满足一个就返回true,否则返回false。

三、Java代码实现

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
 
    public boolean isSubStructure(TreeNode A, TreeNode B) {
 
        //已经穿过叶子节点,说明整棵树中没有符合的结构
        //或者本身就是空树
        if(A==null || B==null){
            return false;
        }
 
        //如果B是A的子结构  或者B是A的左子树的子结构  或者B是A的右子树的子结构
        //三个条件满足其中一个则返回true,都不满足则返回false(也就是先序遍历A)
        return fun(A, B)||isSubStructure(A.left, B)||isSubStructure(A.right, B);
 
    }
 
    //判断B是否是A的子结构
    public static boolean fun(TreeNode A, TreeNode B){
        
        //如果B为空,说明此时已经穿过了B的叶子节点,B是A的子结构
        if(B == null){
            return true;
        }
 
        //如果A为空,说明此时已经传过了A的叶子节点,说明A中没有与B相同的结构
        //如果A的值与B不相等,说明不符合条件
        if(A == null || A.val!=B.val){
            return false;
        }
 
        //能够到达这一步说明A和B的值相同,那就再比较左右子树是否相同
        return fun(A.left, B.left) && fun(A.right, B.right);
    }
}