力扣第572题 另一棵树的子树 c++深度(DFS)注释版

2023-10-07 19:01

本文主要是介绍力扣第572题 另一棵树的子树 c++深度(DFS)注释版,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

题目

572. 另一棵树的子树

简单

给你两棵二叉树 root 和 subRoot 。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。

示例 1:

输入:root = [3,4,5,1,2], subRoot = [4,1,2]
输出:true

示例 2:

输入:root = [3,4,5,1,2,null,null,null,null,0], subRoot = [4,1,2]
输出:false

提示:

  • root 树上的节点数量范围是 [1, 2000]
  • subRoot 树上的节点数量范围是 [1, 1000]
  • -104 <= root.val <= 104
  • -104 <= subRoot.val <= 104

思路和解题方法

  1. bool check(TreeNode *o, TreeNode *t):这个函数检查两个节点是否相同,o表示s的节点,t表示t的节点。该函数使用递归方法判断两个节点是否相同,如果它们的值相等并且左右子树也相等,则返回true,否则返回false

  2. if(!o && !t):如果st都为空,则true,这意味着ts的子树。

  3. if((o&&!t)||(!o&&t)||(o->val!=t->val)):如果只有o或只有t为空,或者它们的值不相等,这说明t不能是子树,返回false

  4. return check(o->left,t->left)&&check(o->right,t->right):如果它们的值相等,并且左右子树也相等,则返回true。该函数的返回方式是通过递归调用自己进行判断的。

  5. bool dfs(TreeNode *o, TreeNode *t):该函数使用递归,沿着s向下遍历所有节点。如果在某个节点的子树中存在t,则返回true。如果整个树都遍历完了,还没有发现任何t的子树,则返回false

  6. return check(o,t)|| dfs(o->left,t)||dfs(o->right,t):用于判断当前节点是否为t的子树,如果是,则返回true。如果不是,则递归调用此函数来遍历s的左右子树。如果任何一个子树包含t,则返回true,否则返回false

  7. bool isSubtree(TreeNode *s, TreeNode *t):该函数是该算法的入口,它接受两个参数st,分别表示主树和子树。它使用深度优先搜索遍历s上的每个节点,并调用dfscheck函数来检查t是否是s的子树。如果ts的子树,则返回true,否则返回false

复杂度

        时间复杂度:

                O(m*n)

  • check函数的时间复杂度是O(n),其中n是树的节点数,因为最坏情况下需要比较所有节点的值。
  • dfs函数的时间复杂度是O(m*n),其中m是主树的节点数,n是子树的节点数。因为在最坏情况下,需要遍历主树的每个节点,并调用check函数进行比较。

所以总体上,算法的时间复杂度可以表示为O(m*n),其中m是主树的节点数,n是子树的节点数。

        空间复杂度

                O(n)

  • 空间复杂度由递归调用造成的函数调用栈占用的空间决定。在最坏情况下,树的高度可以达到n,所以空间复杂度是O(n)。

c++ 代码

class Solution {
public:// 检查两个节点是否相同bool check(TreeNode *o, TreeNode *t) {if (!o && !t) return true;  // 如果都为空,则返回trueif ((o && !t) || (!o && t) || (o->val != t->val)) return false; // 如果其中一个为空或值不相等,则返回falsereturn check(o->left, t->left) && check(o->right, t->right); // 递归调用自己比较左右子树是否相等}// 深度优先搜索遍历主树,判断是否存在子树tbool dfs(TreeNode *o, TreeNode *t) {if (!o) return false; // 如果o为空树,则不存在子树treturn check(o, t) || dfs(o->left, t) || dfs(o->right, t); // 判断当前节点是否为子树,如果不是,则递归地遍历左右子树}// 判断是否为子树bool isSubtree(TreeNode *s, TreeNode *t) {return dfs(s, t);}
};

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