小白专场-树的同构-c语言实现.md

允我心安 提交于 2019-11-29 13:48:56

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一、题意理解

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”。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棵二叉树的信息:

  • 先在一行中给出该树的结点树,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,则在相应位置给出“-”

如下图所示,有多种表示的方式,我们列出以下两种:

二、求解思路

  1. 二叉树表示
  2. 建二叉树
  3. 同构判别

2.1 二叉树表示

结构数组表示二叉树:静态链表

/* c语言实现 */  #define MaxTree 10 #define ElementType char #define Tree int #define Null -1  struct TreeNode {   ElementType Element;   Tree Left;   Tree Right; } T1[MaxTree], T2[MaxTree];

2.2 程序框架搭建

需要设计的函数:

  • 读数据建二叉树
  • 二叉树同构判别
/* c语言实现 */  int main(): {   建二叉树1;   建二叉树2;   判别是否同构并输出;      return 0; }  int main() {   Tree R1, R2;      R1 = BuildTree(T1);   R2 = BuildTree(T2);   if (Isomorphic(R1, R2)) printf("Yes\n");   else printf("No\n");      return 0; }

2.3 如何建二叉树

/* c语言实现 */  Tree BuildTree(struct TreeNode T[]) {   ...;   scanf("%d\n", &N); // 输入需要建立树的长度   if (N) {     ...;     for (i=0; i<N; i++) {       scanf("%c %c %c\n", &T[i].Element, &cl, &cr);       ...;     }     ...;     Root = ??? // 可以通过T[i]中没有任何结点的left(cl)和right(cr)指向他这个条件获取。   }   return Root; }
/* c语言实现 */  Tree BuildTree(struct TreeNode T[]) {   ...;   scanf("%d\n", &N); // 输入需要建立树的长度   if (N) {     for (i=0; i<N; i++) check[i] = 0;     for (i=0; i<N; i++) {       scanf("%c %c %c\n", &T[i].Element, &cl, &cr);       if (cl != '-'){         T[i].Left = cl-'0';         check[T[i].Left] = 1;       }       else T[i].Left = Null;       ...;  // 对cr的对应处理     }     for (i=0; i<N; i++)       if (!check[i]) break;     Root = i; // 可以通过T[i]中没有任何结点的left(cl)和right(cr)指向他这个条件获取。   }   return Root; }

2.4 如何判别两二叉树同构

/* c语言实现 */  int Isomorphic(Tree R1, Tree R2) {   if ((R1 == Null) && (R2 == Null)) // 左右子树都为空     return 1;   if  (((R1==Null)&&(R2!=Null)) || ((R1!=Null)&&(R2==Null)))      return  0;  // 其中一颗子树为空   if  (T1[R1].Element != T2[R2].Element)      return  0;  // 空结点为空   if  ((T1[R1].Left == Null ) && ( T2[R2].Left == Null)) // 根的左右结点没有子树     return  Isomorphic(T1[R1].Right, T2[R2].Right);   if (((T1[R1].Left != Null) && (T2[R2].Left!=Null)) &&       ((T1[T1[R1].Left].Element) == (T2[T2[R2].Left].Element))) // 左右子树不需要转换   {     return (Isomorphic(T1[R1].Left, T2[R2].Left) &&             Isomorphic(T1[R1].Right, T2[R2].Right));   }   else { // 左右子树需要转换     return (Isomorphic(T1[R1].Left, T2[R2].Right) &&             Isomorphic(T1[R1].Right, T2[R2].Left));   } }
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