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23、剑指 Offer 26. 树的子结构

一、题目

剑指 Offer 26. 树的子结构 难度中等

输入两棵二叉树 A 和 B,判断 B 是不是 A 的子结构。(约定空树不是任意一个树的子结构)

B 是 A 的子结构, 即 A 中有出现和 B 相同的结构和节点值。

例如: 给定的树 A:

    3
   / \
  4  5
 / \
1  2

给定的树 B:

  4
 /
1

返回 true,因为 B 与 A 的一个子树拥有相同的结构和节点值。

示例 1:

输入:A = [1,2,3], B = [3,1]
输出:false

示例 2:

输入:A = [3,4,5,1,2], B = [4,1]
输出:true

限制:

0 <= 节点个数 <= 10000

二、解法

2.1、递归法

核心思路

若树 B 是树 A 的子结构,则子结构的根节点可能为树 A 的任意一个节点。因此,判断树 B 是否是树 A 的子结构,需完成以下两步工作:

  1. 先序遍历树 A 中的每个节点 Na;(对应函数 isSubStructure(A, B)
  2. 判断树 A 中以 Na 为根节点的子树是否包含树 B。(对应函数 recur(A, B)

复杂度分析

时间复杂度:O(MN) ,其中 M,N 分别为树 A 和 树 B 的节点数量;先序遍历树 A 占用 O(M) ,每次调用 recur(A, B) 判断占用 O(N)。

空间复杂度:O(M) ,当树 A 和树 B 都退化为链表时,递归调用深度最大。当 M≤N 时,遍历树 A 与递归判断的总递归深度为 M ;当 M>N 时,最差情况为遍历至树 A 叶子节点,此时总递归深度为 M。

Code

class Solution {
    public boolean isSubStructure(TreeNode A, TreeNode B) {
        // 如果 A 或 B 为空
        if (A == null || B == null) {
            return false;
        }

        // B、A 相同
        if (recur(A, B)) {
            return true;
        }

        // B 在 A 的左子树中
        if (isSubStructure(A.left, B)) {
            return true;
        }

        // B 在 A 的右子树中
        if (isSubStructure(A.right, B)) {
            return true;
        }

        return false;
    }

    // 递归判断树 A 是否包含 树 B
    boolean recur(TreeNode A, TreeNode B) {
        if (B == null) {
            return true;
        }

        if (A == null || A.val != B.val) {
            return false;
        }

        return recur(A.left, B.left) && recur(A.right, B.right);
    }
}

REF

https://leetcode-cn.com/problems/shu-de-zi-jie-gou-lcof/solution/mian-shi-ti-26-shu-de-zi-jie-gou-xian-xu-bian-li-p/