劍指Offer（Java版）：樹的子結構

二叉樹的結構定義爲：

 

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1. package utils;  
2.   
3. public class BinaryTreeNode {  
4.     public int value;  
5.     public BinaryTreeNode leftNode;  
6.     public BinaryTreeNode rightNode;  
7.       
8.     public BinaryTreeNode(){  
9.           
10.     }  
11.     public BinaryTreeNode(int value){  
12.         this.value = value ;  
13.         this.leftNode = null;  
14.         this.rightNode = null;  
15.     }  
16.       
17. }  

 

或者

class BinaryTreeNode{  
    int data;  
    BinaryTreeNode leftNode;  
    BinaryTreeNode rightNode;  
     
}

題目：輸入兩棵二叉樹A和B，判斷B是否是A的子結構。

例如圖中所示的兩棵二叉樹，因爲A中有一部分子樹的結構和B 是同樣的，所以B是A的子結構。

要查找樹A中是否存在和樹B結構同樣的子樹，咱們能夠分兩步：第一步在樹A中找到和B的根節點的值同樣的結點R，第二步再判斷樹A中以R爲根結點的子樹是否是包含和樹B同樣的結構。

以上面的兩棵樹爲例來詳細分析這個過程。首先咱們試着在樹A中找到值 爲8的結點。從樹A的根節點開始遍歷，咱們發現它的根節點的值就是8.接着咱們就去判斷樹A的根節點下面的子樹是否是含有和樹B同樣的結構。在樹A中，根 節點的左子結點的值是8，而樹B的根節點的左子結點是9，對應的兩個結點不一樣。

所以咱們仍然要遍歷A，接着查找值爲8的結點。咱們在樹的第二層中找 到一個值爲8 的結點，而後進行第二步的判斷，即判斷這個結點下面的子樹是否含有和樹B同樣結構的子樹。因而咱們遍歷這個結點下面的子樹，前後獲得兩個子節點9和2，這 和樹B的結構徹底相同。此時咱們在樹A中找到了一個和樹B的結構同樣的子樹，所以樹B和樹A的子結構。

在面試的時候，咱們必定要檢查邊界條件，即檢查空指針。當樹A或樹B爲空的時候，定義相同的輸出。若是沒有檢查並作響應的處理，程序很是容易崩潰，這是面試的時候很是忌諱的事情。

下面咱們用Java代碼來實現：

package cglib;
class BinaryTreeNode{  
    int data;  
    BinaryTreeNode leftNode;  
    BinaryTreeNode rightNode;  
     
}  

public class DeleteNode {     public static void main(String args[])     {     BinaryTreeNode root1=new BinaryTreeNode();     BinaryTreeNode node1=new BinaryTreeNode();     BinaryTreeNode node2=new BinaryTreeNode();     BinaryTreeNode node3=new BinaryTreeNode();     BinaryTreeNode node4=new BinaryTreeNode();     BinaryTreeNode node5=new BinaryTreeNode();     BinaryTreeNode node6=new BinaryTreeNode();     root1.leftNode=node1;     root1.rightNode=node2;     node1.leftNode=node3;     node1.rightNode=node4;     node4.leftNode=node5;     node4.rightNode=node6;     root1.data=8;     node1.data=8;     node2.data=7;     node3.data=9;     node4.data=2;     node5.data=4;     node6.data=7;     BinaryTreeNode root2=new BinaryTreeNode();     BinaryTreeNode a=new BinaryTreeNode();     BinaryTreeNode b=new BinaryTreeNode();     root2.leftNode=a;     root2.rightNode=b;     root2.data=8;     a.data=9;     b.data=2;     DeleteNode test=new DeleteNode();     System.out.println(test.hasSubTree(root1, root2));     }      public boolean hasSubTree(BinaryTreeNode root1,BinaryTreeNode root2){          boolean result=false;    if(root1!=null&&root2!=null){     if(root1.data==root2.data){//8,8         result=doesTree1HavaTree2(root1,root2);         if(!result)         result=hasSubTree(root1.leftNode, root2);//看左結點8是否是等於頭結點8         if(!result)         result=hasSubTree(root1.rightNode, root2);         }         }         return result;//8,9不等         }         private boolean doesTree1HavaTree2(BinaryTreeNode root1, BinaryTreeNode root2) {         if(root2==null){         return true;         }         else if(root1==null)             return false;         if(root1.data!=root2.data){         return false;         }         return doesTree1HavaTree2(root1.leftNode, root2.leftNode)&&         doesTree1HavaTree2(root1.rightNode, root2.rightNode);//頭結點相等，繼續看左右兩結點是否是相等         } }