二叉树的OJ练习(二)

简介: 二叉树的OJ练习(二)


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通过前序遍历数组构建二叉树

题目:通过前序遍历的数组(ABD##E#H##CF##G##)构建二叉树

TreeNode* TreeCreat(char* a,int* pi)
{
    if(a[*pi] == '#')
    {
        (*pi)++;
        return NULL;    
    }
    TreeNode* root = (TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode));
    if(root == NULL)
    {
        perror("malloc fail");
        exit(-1);
    }
    root->data = a[(*pi)++];
    root->left = TreeCreat(a,pi);
    root->right = TreeCreat(a,pi);
    return root; 
}

解释:

1、 pi表示数组下标,初始值为0,a表示前序遍历的数组

2、如果检测到数组中表示空的符号'#',那么就下标继续向前走,然后返回空,证明这一条路已经走到头了

3、如果检测到的不是'#',那么就为该结点开辟一个内存空间,同时做开辟失败的警告条件判断

4、开辟成功后向该内存空间中存放值,值的大小为a[(*pi)++](先使用*pi然后pi才会++,即下标向前走)

5、由于是根->左->右的前序遍历,所以应该先递归左子树,当整棵树的左子树走到底的时候就会读取到'#',然后就会返回NULL(由于我们已经知道了非空与空的位置,整个构建的过程就相当于一个填空的过程,所以我们再进行递归的时候,TreeCreat函数传递的是前序遍历数组a和数组下标pi的地址,而不是root->left和root->right,)

6、最后记得返回二叉树的根节点

二叉树的中序遍历

题目:给定一个二叉树的根节点 root ,返回它的中序遍历

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     struct TreeNode *left;
 *     struct TreeNode *right;
 * };
 */
/**
 * Note: The returned array must be malloced, assume caller calls free().
 */
int TreeSize(struct TreeNode* root)
{
    return root == NULL ? 0 : TreeSize(root->left) + TreeSize(root->right) + 1; 
}
void InOrder(struct TreeNode* root,int* a,int* pi)
{
    if(root == NULL)
        return ;
    InOrder(root->left,a,pi);
    a[(*pi)++] = root->val;
    InOrder(root->right,a,pi);
}
int* inorderTraversal(struct TreeNode* root, int* returnSize) {
    int n = TreeSize(root);
    int* a = (int*)malloc(sizeof(int)*n);
    *returnSize = n ;
    int i = 0;
    InOrder(root,a,&i);
    return a;
}

解释:

1、二叉树的中序遍历与前序遍历的内容基本一致

2、唯一需要注意的就是只有当递归至左子树至空后,才开始向数组中存放数据,存放完之后再去递归它的右子树......

3、记得返回数组a

二叉树的后续遍历

题目:给定一个二叉树的根节点 root ,返回它的后序遍历

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     struct TreeNode *left;
 *     struct TreeNode *right;
 * };
 */
/**
 * Note: The returned array must be malloced, assume caller calls free().
 */
int TreeSize(struct TreeNode* root)
{
    return root == NULL ? 0 : TreeSize(root->left) + TreeSize(root->right) + 1; 
}
void postOrder(struct TreeNode* root,int* a,int* pi)
{
    if(root == NULL)
        return ;
    postOrder(root->left,a,pi);
    postOrder(root->right,a,pi);
    a[(*pi)++] = root->val;
}
int* postorderTraversal(struct TreeNode* root, int* returnSize) {
    int n = TreeSize(root);
    int* a = (int*)malloc(sizeof(int)*n);
    *returnSize = n ;
    int i = 0;
    postOrder(root,a,&i);
    return a;
}

解释:

1、真没啥好解释的

2、先递归完左子树,然后再递归完右子树,然后再存值

3、还是记得返回数组a

总结:对于二叉树的前、中、后序遍历,主要的区别就是存值的位置,前序遍历是先存值然后再递归它的左子树和右子树,中序遍历是先递归其左子树然后存值最后递归它的右子树,后续遍历是先存递归其左子树和右子树最后再存值(代码的实现与前中后序遍历的性质相关)

另一棵树的子树

题目:给你两棵二叉树 rootsubRoot 。检验 root 中是否包含和 subRoot 具有相同结构和节点值的子树。如果存在,返回 true ;否则,返回 false 。二叉树 tree 的一棵子树包括 tree 的某个节点和这个节点的所有后代节点。tree 也可以看做它自身的一棵子树。

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     struct TreeNode *left;
 *     struct TreeNode *right;
 * };
 */
bool issame(struct TreeNode*p,struct TreeNode*q){
    //如果全为空,返回true
    if(p == NULL && q == NULL)
        return true;
    //如果有一个为空,返回false
    if(p == NULL || q == NULL)
        return false;
    //都不为空且值不相等,返回false
    if(p->val != q->val)
        return false;
    //如果都不为空且值相等,则递归root和subRoot的左子树和右子树
    return issame(p->left,q->left) && issame(p->right,q->right);
}
bool isSubtree(struct TreeNode* root, struct TreeNode* subRoot){
    //如果root为空,则返回false
    if(root==NULL)
        return false;
    //当root此时的值与subRoot此时的值相等时,开始递归两棵树
    if(root->val==subRoot->val) 
    {
        //如果递归后发现两棵树的左右子树均相同,返回true
        if(issame(root,subRoot))
            return true;
    }
    //如果root此时的值不等于subRoot此时的值,
    //则先递归root的左子树然后再递归它的右子树,只要有一个子树递归的返回结果为真则证明subRorrt是root的一棵子树
    return isSubtree(root->left,subRoot) || isSubtree(root->right,subRoot);
}

解释:

1、root为空的判断条件并不是限制刚开始的root的,题目中已规定了树的结点个数大于1,实际上它是为了判断左或右子树走到底是否有root->val == subRoot->val的值,如果没有就返回false

2、当找到root->val == subRoot->val的时候,开始分别递归root和subRoot的左右子树

3、注意判断只有一个为空和判断全空的顺序不能交换,因为当开始递归两棵树的左右子树时,如果在只检测到一个为空的情况下就返回false过于片面,如果此时另一颗树的位置非空,那么才能返回false,如果另一棵树此时的位置也为空,那么证明到这里之前两棵树的结点内容应该是相同的,到这里两棵树都走到了空,应该返回true然后开始另外的递归

~over~

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