MOOC数据结构PTA-03-树1 树的同构
作者:互联网
题目
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。
输入格式:
输入给出2棵二叉树树的信息。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。
输出格式:
如果两棵树是同构的,输出“Yes”,否则输出“No”。
输入样例1(对应图1):
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 -
输出样例1:
Yes
输入样例2(对应图2):
8
B 5 7
F - -
A 0 3
C 6 -
H - -
D - -
G 4 -
E 1 -
8
D 6 -
B 5 -
E - -
H - -
C 0 2
G - 3
F - -
A 1 4
输出样例2:
No
题目解析
求解思路:二叉树用什么方式表示,二叉树怎么构建,同构怎么判别
左右儿子的方式适合使用结构表示左右儿子,但是如用链表,输入中表示第几个节点有有点儿不得劲。但是正适合静态链表。
步骤:第一步:读取输入数据并构建二叉树;
第二步:判别是否同构,并输出判断结果;
其中判别是否同构:两空则同构,一空则非同构,根不同则非同构,都没左孩则判断右孩,左孩都存在且相等则往下走,非相等则判断是否逆序了。
其中free函数中间报错:是由于在主函数中提前把空间归还了,在子函数中又调用。
malloc与free使用注意事项:
1、malloc与free配套使用。(有申请有释放,有创建有销毁)
2、指向malloc申请的堆内存的指针,在运用过程中千万不要另外赋值,否则同样导致内存泄露
3、malloc后,实际使用时指针长度超过了你申请的范围。再去free时肯定出问题。
4、改变指针的初始指向地址
代码实现
#include <stdbool.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define elemtype char
#define Maxtree 10
#define NON -1
typedef struct Node {
elemtype data;
int lchild, rchild;
} Node, *Tree;
//函数声明
int build_tree(Tree p);
bool isomorphic(int head1, Tree t1, int head2, Tree t2);
void PreOrder(int head, Tree t);
void LevelOrder(int head, Tree t);
void visit(Node* p);
void eatline();
typedef struct Qnode {
Node* current;
struct Qnode* next;
} Qnode;
typedef struct Queue {
Qnode *front, *rear;
} Queue;
Queue* Init_queue();
bool Isempty(Queue* q);
void EnQueue(Queue* q, Node* x);
bool DeQueue(Queue* q, Qnode* x);
int main() {
Node T1[Maxtree], T2[Maxtree];
int head1, head2;
head1 = build_tree(T1);
head2 = build_tree(T2);
if (isomorphic(head1, T1, head2, T2))
printf("Yes\n");
else
printf("No\n");
// PreOrder(head1, T1);
// LevelOrder(head1, T1);
return 0;
}
int build_tree(Tree p) {
int N;
scanf("%d", &N);
char left, right;
int* check;
check = (int*)malloc(sizeof(int) * N);
for (int i = 0; i < N; i++)
check[i] = 0; // 0代表链表对应元素未被指向,即root
for (int i = 0; i < N; i++) {
scanf(" %c %c %c", &p[i].data, &left, &right);
//分别对左孩和右孩进行处理,如果有孩子,孩子的check置为1,即不是root
if (left != '-') {
(p + i)->lchild = left - '0';
check[p[i].lchild] = 1;
} else
p[i].lchild = NON;
if (right != '-') {
p[i].rchild = right - '0';
check[p[i].rchild] = 1;
} else
p[i].rchild = NON;
}
int Root = -1; //根位置
for (int i = 0; i < N; i++) {
if (check[i] == 0) {
Root = i;
break;
}
}
return Root;
}
void PreOrder(int head, Tree t) {
printf("PreOrder:\n");
Node* p = t + head;
if (head != NON) {
visit(p);
PreOrder(p->lchild, t);
PreOrder(p->rchild, t);
}
}
void visit(Node* p) {
printf("%c->>", p->data);
}
void eatline() {
while (getchar() != '\n')
continue;
}
void LevelOrder(int head, Tree t) {
printf("LevelOrder:\n");
Queue* q = Init_queue();
EnQueue(q, t + head); //根入队
Qnode* x = (Qnode*)malloc(sizeof(Qnode)); //接收出队元素
while (!Isempty(q)) {
DeQueue(q, x);
printf("%c->", x->current->data);
if (x->current->lchild != NON)
EnQueue(q, t + x->current->lchild);
if (x->current->rchild != NON)
EnQueue(q, t + x->current->rchild);
}
//↓此处之前写成在while里free(x),后果是x指向的内存被交还,下次出队时x处即脏数据
free(x);
}
Queue* Init_queue() {
Queue* p = (Queue*)malloc(sizeof(Queue));
p->front = (Qnode*)malloc(sizeof(Qnode));
p->rear = p->front;
p->front->next = NULL;
return p;
}
bool Isempty(Queue* q) {
if (q->front == q->rear)
return true;
else
return false;
}
void EnQueue(Queue* q, Node* x) {
Qnode* s = (Qnode*)malloc(sizeof(Qnode));
s->current = x;
s->next = NULL;
q->rear->next = s;
q->rear = s;
}
bool DeQueue(Queue* q, Qnode* x) {
if (Isempty(q))
return false;
Qnode* temp = q->front->next;
x->current = temp->current;
x->next = temp->next;
q->front->next = temp->next;
if (temp == q->rear) //若原队列只有一个,删除后变空
q->rear = q->front;
free(temp);
return true;
}
/*1、malloc与free配套使用。(有申请有释放,有创建有销毁)
2、指向malloc申请的堆内存的指针,在运用过程中千万不要另外赋值,否则同样导致内存泄露
3、malloc后,实际使用时指针长度超过了你申请的范围。再去free时肯定出问题。
4、改变指针的初始指向地址*/
bool isomorphic(int head1, Tree t1, int head2, Tree t2) {
if (head1 == NON && head2 == NON) //两树皆空,同
return 1;
if (head1 == NON && head2 != NON ||
head1 != NON && head2 == NON) //一树空一树非空,不同
return 0;
Node *h1 = t1 + head1, *h2 = t2 + head2;
if (h1->data != h2->data) //根不同,不同
return 0;
if (h1->lchild == NON && h2->lchild == NON) //两树的根左孩都非空,判断右孩
return isomorphic(h1->rchild, t1, h2->rchild, t2);
//左孩存在且相等,往下;
if ((h1->lchild != NON && h2->lchild != NON) &&
((t1 + h1->lchild)->data == (t2 + h2->lchild)->data))
return isomorphic(h1->lchild, t1, h2->lchild, t2) &&
isomorphic(h1->rchild, t1, h2->rchild, t2);
else //左孩可能与右孩对调
return isomorphic(h1->lchild, t1, h2->rchild, t2) &&
isomorphic(h1->rchild, t1, h2->lchild, t2);
}
标签:lchild,03,MOOC,Qnode,int,NON,PTA,Queue,return 来源: https://www.cnblogs.com/wundt-asim/p/15081171.html