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 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
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