SDUTOJ 3340 - 数据结构实验之二叉树一:树的同构

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Problem Description
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。

在这里插入图片描述

图1

在这里插入图片描述

图2

现给定两棵树,请你判断它们是否是同构的。

Input
输入数据包含多组,每组数据给出2棵二叉树的信息。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N−1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。
Output
如果两棵树是同构的,输出“Yes”,否则输出“No”。
Sample Input
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 -
Sample Output
Yes
Hint
测试数据对应图1
Source
xam

思路:
使用静态链表组织数据。
第一步建表:
首先将输入的数据转化为可用的int类型,并找出根(找根的方法是,根是树种唯一没有双亲的结点);

第二步判断同构,首先分为三种边界情况:
1.两子树同时为空,此时同构
2.一子树为空,一子树不为空,此时不同构
3.两子树根节点不同,此时不同够

然后进行递归情况的讨论,由于题目要求,可分为三种情况(依据左子树):
1.两棵树的左子树都不存在
2.B结点的左子树与C结点的左子树进行比较,B结点的右子树与C结点的右子树进行比较
3.B结点的左子树与C结点的右子树进行比较,B结点的右子树与C结点的左子树进行比较

#include <stdio.h>
#include <string.h>

#define MaxTree 10


struct TreeNode
{
    char elem;
    int left;
    int right;
} T1[MaxTree], T2[MaxTree];

int BuildTree(struct TreeNode T[], int n)
{
    int root = -1;
    int i;
    char l, r;
    char a[10], b[10], c[10];
    int check[10];
    if (n > 0)
    {
        for (i = 0; i < n; i++)
        {
            check[i] = 0;
        }
        for (i = 0; i < n; i++)
        {
            scanf("%s %s %s", a, b, c);
            T[i].elem = a[0];
            l = b[0];
            r = c[0];
            if (l != '-')
            {
                T[i].left = l-'0';
                check[T[i].left] = 1; // 标记不是根的结点
            }
            else
            {
                T[i].left = -1;
            }
            if (r != '-')
            {
                T[i].right = r-'0';
                check[T[i].right] = 1; // 标记不是根的结点
            }
            else
            {
                T[i].right = -1;
            }
        }
        for (i = 0; i < n; i++) // 找根节点
        {
            if (check[i] == 0)
                break;
        }
        root = i;
    }
    return root;
}

int Isomorphism(int r1, int r2)
{
    if (r1 == -1&&r2 == -1) // 两棵树都为空树
    {
        return 1;
    }
    if((r1 == -1&&r2 != -1)||(r1 != -1&&r2 == -1)) // 一棵树为空,一棵树不为空
    {
        return 0;
    }
    if(T1[r1].elem != T2[r2].elem) // 树根不同
    {
        return 0;
    }
    if(T1[r1].left == -1&&T2[r2].left == -1) // 两数左子树为空,递归右子树
    {
        return Isomorphism(T1[r1].right, T2[r2].right);
    }
    if((T1[r1].left!=-1&&T2[r2].left!=-1)&&T1[T1[r1].left].elem == T2[T2[r2].left].elem) // 两树左子树不为空,且两树左子树根相等,则分别递归左右子树
    {
        return (Isomorphism(T1[r1].left, T2[r2].left)&&Isomorphism(T1[r1].right, T2[r2].right));
    }
    else
    {
        return (Isomorphism(T1[r1].left, T2[r2].right)&&Isomorphism(T1[r1].right, T2[r2].left));
    }

}

int main()
{
    int R1, R2;
    int n, m;
    while(~scanf("%d", &n))
    {
        R1 = BuildTree(T1, n);
        scanf("%d", &m);
        R2 = BuildTree(T2, m);
        if (Isomorphism(R1,R2))
            printf("Yes\n");
        else
            printf("No\n");
    }
    return 0;

}

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