LeetCode.面试题04.10.[检查子树]

1.题目描述

检查子树。你有两棵非常大的二叉树：T1，有几万个节点；T2，有几万个节点。设计一个算法，判断 T2 是否为 T1 的子树。

如果 T1 有这么一个节点 n，其子树与 T2 一模一样，则 T2 为 T1 的子树，也就是说，从节点 n 处把树砍断，得到的树与 T2 完全相同。

注意： 此题相对书上原题略有改动。

示例 1：

 输入：t1 = [1, 2, 3], t2 = [2]
输出：true

示例 2：

 输入：t1 = [1, null, 2, 4], t2 = [3, 2]
输出：false

提示：

1. 树的节点数目范围为 [0, 20000]。

2.解题思路（核心：拆分为 “找候选节点 + 匹配子树” 两步）

二叉树问题的核心是递归拆解，把复杂问题拆成两个简单子问题：

1. 找候选节点：遍历 t1 的所有节点，找到和 t2 根节点值相同的节点（只有值相同，才有可能是匹配的起点）；
2. 验证匹配：对每个候选节点，检查以该节点为根的子树是否和 t2 完全一致（结构 + 值都匹配）。

具体步骤（带边界条件）

1. 边界条件（递归终止） ：

   • 如果 t2 为空：直接返回 true（空树是任何树的子树）；
   • 如果 t1 为空但 t2 非空：返回 false（空树不可能包含非空子树）；

2. 核心逻辑：

   • 第一步：检查当前 t1 节点是否能和 t2 完全匹配（调用 isSameTree 辅助函数）；
   • 第二步：如果当前节点不匹配，递归检查 t1 的左子树是否包含 t2，或 t1 的右子树是否包含 t2；

3. 辅助函数 isSameTree：专门检查两个树是否 “完全相同”（结构 + 值）：

   • 两个树都为空 → true；
   • 一个空、一个非空 → false；
   • 节点值不同 → false；
   • 递归检查左子树和右子树都相同 → true。

3.代码实现

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    bool checkSubTree(TreeNode* t1, TreeNode* t2) {
        if(t2 == nullptr){
            return true;
        }
        if(t1 == nullptr){
            return false;
        }

        return isSameTree(t1,t2) || checkSubTree(t1->left,t2) || checkSubTree(t1->right,t2);
    }
    //检查两个树是否完全相同（结构+值）
    bool isSameTree(TreeNode* t1,TreeNode* t2){
        if(t1 == nullptr && t2 == nullptr){
            return true;
        }
        if(t1 == nullptr|| t2 ==nullptr){
            return false;
        }
        if(t1->val != t2->val){
            return false;
        }
        return isSameTree(t1->left,t2->left) && isSameTree(t1->right,t2->right);
    }
};