数据结构与算法-7-3 树的同构

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给定两棵树T1和T2。如果T1可以通过若干次左右孩子互换就变成T2,则我们称两棵树是“同构”的。例如图1给出的两棵树就是同构的,因为我们把其中一棵树的结点A、B、G的左右孩子互换后,就得到另外一棵树。而图2就不是同构的。

图1

图2

现给定两棵树,请你判断它们是否是同构的。

输入格式:

输入给出2棵二叉树树的信息。对于每棵树,首先在一行中给出一个非负整数N (10),即该树的结点数(此时假设结点从0到N1编号);随后N行,第i行对应编号第i个结点,给出该结点中存储的1个英文大写字母、其左孩子结点的编号、右孩子结点的编号。如果孩子结点为空,则在相应位置上给出“-”。给出的数据间用一个空格分隔。注意:题目保证每个结点中存储的字母是不同的。

输出格式:

如果两棵树是同构的,输出“Yes”,否则输出“No”。

输入样例1(对应图1):

8
A 1 2
B 3 4
C 5 -
D - -
E 6 -
G 7 -
F - -
H - -
8
G - 4
B 7 6
F - -
A 5 1
H - -
C 0 -
D - -
E 2 -

输出样例1:

Yes

输入样例2(对应图2):

8
B 5 7
F - -
A 0 3
C 6 -
H - -
D - -
G 4 -
E 1 -
8
D 6 -
B 5 -
E - -
H - -
C 0 2
G - 3
F - -
A 1 4

输出样例2:

No

这道题最简单的办法就是判断每个节点的左右树是否相同。下面的方法采用了map映射的方式,建立数字与字母之间的映射关机。judge函数直接判断是否左左、右右相同,或者左右、右左相同。

代码如下:

#include <iostream>
#include <map>
#include <algorithm>
using namespace std;
#define MAXN 15

char tree1_num_alpha[MAXN], tree2_num_alpha[MAXN];
map<char, int> tree1_alpha_num, tree2_alpha_num;

typedef struct{
    char _l, _r;
} node;

bool judge(node a, node b){
    char a_left_alpha = tree1_num_alpha[a._l - '0'];
    char b_left_alpha = tree2_num_alpha[b._l - '0'];
    char a_right_alpha = tree1_num_alpha[a._r - '0'];
    char b_right_alpha = tree2_num_alpha[b._r - '0'];
    return (a_left_alpha == b_left_alpha && a_right_alpha == b_right_alpha) \
        || (a_right_alpha == b_left_alpha && a_left_alpha == b_right_alpha);
}
//0 3 yes 
//1 2 4 5 NO
int main(){
    int cnt_tree1, cnt_tree2;
    map<char, node> tree1, tree2;

    //读取第一棵树
    cin >> cnt_tree1;
    for(int i = 0; i < cnt_tree1; i++){
        char _root, _left, _right;
        cin >> _root >> _left >> _right;
        tree1_num_alpha[i] = _root;
        tree1_alpha_num[_root] = i;
        node N = {_left, _right};
        tree1[_root] = N;
    }
    //读取第二棵树
    cin >> cnt_tree2;
    for(int i = 0; i < cnt_tree2; i++){
        char _root, _left, _right;
        //判断_root在第一棵树中是否存在
        cin >> _root >> _left >> _right;
        if(find(tree1_num_alpha, tree1_num_alpha + cnt_tree1, _root) == tree1_num_alpha + cnt_tree1){
            cout << "No" << endl;
            return 0;
        }
        tree2_num_alpha[i] = _root;
        tree2_alpha_num[_root] = i;
        node N = {_left, _right};
        tree2[_root] = N;
    }
    //判断两棵树是否同构
    //节点数量判断
    if(cnt_tree1 != cnt_tree2){
        cout << "No" << endl;
        return 0;
    }
    //节点子树判断
    for(int i = 0; i < cnt_tree1; i++){
        //遍历全部节点
        char iterator = tree1_num_alpha[i];
        int iter_a = tree1_alpha_num[iterator];
        int iter_b = tree2_alpha_num[iterator];
        node a = tree1[ tree1_num_alpha[iter_a] ];
        node b = tree2[ tree2_num_alpha[iter_b] ];
        if(!judge(a, b)){
            cout << "No" << endl;
            return 0;
        }
    }
    cout << "Yes" << endl;
    return 0;
}

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