《Cracking the Coding Interview》——第4章：树和图——题目8

2014-03-19 05:04

题目：给定两棵二叉树T1和T2，判断T2是否是T1的子树。子树的定义是，以T1的某个节点(可以是T1的根)作为根节点，得到的这棵树和T2一模一样。

解法：首先可以根据节点个数省去一大部分不必要的搜索，然后再递归判断。代码还比较简单，请看下面。

代码：

// 4.8 Check if a tree is a subtree of another.
#include <cstdio>
#include <unordered_map>
using namespace std;

struct TreeNode {
    int val;
    TreeNode *left;
    TreeNode *right;
    
    TreeNode(int _val = 0): val(_val), left(nullptr), right(nullptr) {};
};

void constructTree(TreeNode *&root)
{
    int val;
    
    scanf("%d", &val);
    if (val == 0) {
        root = nullptr;
    } else {
        root = new TreeNode(val);
        constructTree(root->left);
        constructTree(root->right);
    }
}

int countNode(TreeNode *root, unordered_map<TreeNode *, int> &node_count)
{
    if (root == nullptr) {
        return 0;
    } else {
        node_count[root] = countNode(root->left, node_count) + countNode(root->right, node_count) + 1;
        return node_count[root];
    }
}

bool isIdentical(TreeNode *root1, TreeNode *root2)
{
    if (root1 == nullptr) {
        return root2 == nullptr;
    } else if (root2 == nullptr) {
        return false;
    }
    
    if (root1->val != root2->val) {
        return false;
    }
    
    return isIdentical(root1->left, root2->left) && isIdentical(root1->right, root2->right);
}

bool hasSubtree(TreeNode *root1, TreeNode *root2, unordered_map<TreeNode *, int> &node_count)
{
    if (root1 == nullptr || root2 == nullptr) {
        return false;
    }
    
    if (node_count[root1] < node_count[root2]) {
        return false;
    } else if (node_count[root1] > node_count[root2]) {
        return hasSubtree(root1->left, root2, node_count) || hasSubtree(root1->right, root2, node_count);
    } else {
        return isIdentical(root1, root2);
    }
}

void clearTree(TreeNode *&root)
{
    if (root == nullptr) {
        return;
    }
    clearTree(root->left);
    clearTree(root->right);
    delete root;
    root = nullptr;
}

int main()
{
    TreeNode *root1, *root2;
    unordered_map<TreeNode *, int> node_count;
    
    while (true) {
        constructTree(root1);
        if (root1 == nullptr) {
            break;
        }
        constructTree(root2);
        if (root2 == nullptr) {
            break;
        }
        
        countNode(root1, node_count);
        countNode(root2, node_count);
        if(hasSubtree(root1, root2, node_count)) {
            printf("Yes\n");
        } else {
            printf("No\n");
        }
        
        node_count.clear();
        clearTree(root1);
        clearTree(root2);
    }
    
    return 0;
}