C++实现LeetCode(100.判断相同树)

[LeetCode] 100. Same Tree 判断相同树

Given two binary trees, write a function to check if they are the same or not.

Two binary trees are considered the same if they are structurally identical and the nodes have the same value.

Example 1:

Input:     1         1
    / \       / \
2   3     2   3

        [1,2,3],   [1,2,3]

Output: true

Example 2:

Input:     1         1
/           \
2             2

[1,2],     [1,null,2]

Output: false

Example 3:

Input:     1         1
/ \       / \
2   1     1   2

[1,2,1],   [1,1,2]

Output: false

判断两棵树是否相同和之前的判断两棵树是否对称都是一样的原理，利用深度优先搜索 DFS 来递归。代码如下：

解法一：

class Solution {
public:
    bool isSameTree(TreeNode *p, TreeNode *q) {
        if (!p && !q) return true;
        if ((p && !q) || (!p && q) || (p->val != q->val)) return false;
        return isSameTree(p->left, q->left) && isSameTree(p->right, q->right);
    }
};

这道题还有非递归的解法，因为二叉树的四种遍历(层序，先序，中序，后序)均有各自的迭代和递归的写法，这里我们先来看先序的迭代写法，相当于同时遍历两个数，然后每个节点都进行比较，可参见之间那道 Binary Tree Preorder Traversal，参见代码如下：

解法二：

class Solution {
public:
    bool isSameTree(TreeNode* p, TreeNode* q) {
        stack<TreeNode*> st;
        st.push(p); st.push(q);
        while (!st.empty()) {
            p = st.top(); st.pop();
            q = st.top(); st.pop();
            if (!p && !q) continue;
            if ((p && !q) || (!p && q) || (p->val != q->val)) return false;
            st.push(p->right); st.push(q->right);
            st.push(p->left); st.push(q->left);
        }
        return true;
    }
};

也可以使用中序遍历的迭代写法，对应之前那道 Binary Tree Inorder Traversal，参见代码如下：

解法三：

class Solution {
public:
    bool isSameTree(TreeNode* p, TreeNode* q) {
        stack<TreeNode*> st;
        while (p || q || !st.empty()) {
            while (p || q) {
                if ((p && !q) || (!p && q) || (p->val != q->val)) return false;
                st.push(p); st.push(q);
                p = p->left; q = q->left;
            }
            p = st.top(); st.pop();
            q = st.top(); st.pop();
            p = p->right; q = q->right;
        }
        return true;
    }
};

对于后序遍历的迭代写法，貌似无法只是用一个栈来做，因为每次取出栈顶元素后不立马移除，这样使用一个栈的话两棵树结点的位置关系就会错乱，分别使用各自的栈就好了，对应之前那道 Binary Tree Postorder Traversal，参见代码如下：

解法四：

class Solution {
public:
    bool isSameTree(TreeNode* p, TreeNode* q) {
        stack<TreeNode*> st1, st2;
        TreeNode *head1, *head2;
        while (p || q || !st1.empty() || !st2.empty()) {
            while (p || q) {
                if ((p && !q) || (!p && q) || (p->val != q->val)) return false;
                st1.push(p); st2.push(q);
                p = p->left; q = q->left;
            }
            p = st1.top();
            q = st2.top();
            if ((!p->right || p->right == head1) && (!q->right || q->right == head2)) {
                st1.pop(); st2.pop();
                head1 = p; head2 = q;
                p = nullptr; q = nullptr;
            } else {
                p = p->right;
                q = q->right;
            }
        }
        return true;
    }
};

对于层序遍历的迭代写法，其实跟先序遍历的迭代写法非常的类似，只不过把栈换成了队列，对应之前那道 Binary Tree Level Order Traversal，参见代码如下：

解法五：

class Solution {
public:
    bool isSameTree(TreeNode* p, TreeNode* q) {
        queue<TreeNode*> que;
        que.push(p); que.push(q);
        while (!que.empty()) {
            p = que.front(); que.pop();
            q = que.front(); que.pop();
            if (!p && !q) continue;
            if ((p && !q) || (!p && q) || (p->val != q->val)) return false;
            que.push(p->right); que.push(q->right);
            que.push(p->left); que.push(q->left);
        }
        return true;
    }
};

Github 同步地址：

https://github.com/grandyang/leetcode/issues/100 

类似题目：

Binary Tree Preorder Traversal

Binary Tree Inorder Traversal

Binary Tree Postorder Traversal

Binary Tree Level Order Traversal

参考资料：

https://leetcode.com/problems/same-tree/

https://leetcode.com/problems/same-tree/discuss/32684/My-non-recursive-method

https://leetcode.com/problems/same-tree/discuss/32687/Five-line-Java-solution-with-recursion

到此这篇关于C++实现LeetCode(100.判断相同树)的文章就介绍到这了,更多相关C++实现判断相同树内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！

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