C++基于遞歸和非遞歸算法判定兩個(gè)二叉樹(shù)結(jié)構(gòu)是否完全相同(結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)都相同)
更新時(shí)間:2017年05月12日 08:49:50 作者:難免有錯(cuò)_
這篇文章主要介紹了C++基于遞歸和非遞歸算法判定兩個(gè)二叉樹(shù)結(jié)構(gòu)是否完全相同,若判斷二叉樹(shù)的結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)都相同則為完全相同.涉及C++二叉樹(shù)的創(chuàng)建、遍歷、比較等相關(guān)操作技巧,需要的朋友可以參考下
本文實(shí)例講述了C++基于遞歸和非遞歸算法判定兩個(gè)二叉樹(shù)結(jié)構(gòu)是否完全相同。分享給大家供大家參考,具體如下:
/*兩個(gè)二叉樹(shù)結(jié)構(gòu)是否相同(結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)都相同) -- 遞歸和非遞歸方法
經(jīng)調(diào)試可運(yùn)行源碼及分析如下:
***/
#include <stdlib.h>
#include <iostream>
#include <queue>
using std::cout;
using std::cin;
using std::endl;
using std::queue;
/*二叉樹(shù)結(jié)點(diǎn)定義*/
typedef struct BTreeNode
{
char elem;
struct BTreeNode *pleft;
struct BTreeNode *pright;
}BTreeNode;
/*初始化二叉樹(shù)節(jié)點(diǎn)*/
BTreeNode* btree_init(BTreeNode* &bt)
{
bt = NULL;
return bt;
}
/*先序創(chuàng)建二叉樹(shù)*/
void pre_crt_tree(BTreeNode* &bt)
{
char ch;
cin >> ch;
if (ch == '#')
{
bt = NULL;
}
else
{
bt = new BTreeNode;
bt->elem = ch;
pre_crt_tree(bt->pleft);
pre_crt_tree(bt->pright);
}
}
/*
遞歸方式:
如果兩個(gè)二叉樹(shù)proot都為空樹(shù),則自然相同,返回true;
如果兩個(gè)二叉樹(shù)proot一個(gè)為空樹(shù),另一個(gè)不為空樹(shù),則不相同,返回false;
如果兩個(gè)二叉樹(shù)的數(shù)據(jù)不相等,返回false;
如果兩個(gè)二叉樹(shù)都不為空樹(shù),則需要分別比較左右子樹(shù)后,根據(jù)比較結(jié)果共同判定,只要有一個(gè)為false,則返回false。
*/
/*遞歸判斷兩個(gè)二叉樹(shù)是否相等(結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù))*/
bool bitree_compare(BTreeNode* proot1, BTreeNode* proot2)
{
if (proot1 == NULL && proot2 == NULL)//都為空
return true;
if((proot1 != NULL && proot2 == NULL) ||
(proot1 == NULL && proot2 != NULL))//一個(gè)空,一個(gè)非空
return false;
/*比較元素*/
if(proot1->elem != proot2->elem)
return false;
bool left_compare = bitree_compare(proot1->pleft, proot2->pleft);
bool right_compare = bitree_compare(proot1->pright, proot2->pright);
return (left_compare && right_compare);
}
/*
非遞歸方式
借助隊(duì)列實(shí)現(xiàn)
實(shí)現(xiàn)算法:
首先將給定根節(jié)點(diǎn)proot1和proot2都入隊(duì)
第一步:當(dāng)兩個(gè)隊(duì)列未空時(shí),分別獲取兩個(gè)樹(shù)的當(dāng)前層次中節(jié)點(diǎn)總數(shù)(即當(dāng)前隊(duì)列中節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)),
先比較節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)是否相同,如果不相同,則兩個(gè)樹(shù)自然不同;
如果節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)相同,需要出隊(duì)進(jìn)行比較(數(shù)據(jù)也要比較)。如果有一個(gè)隊(duì)列未空,則退出比較。
第二步:如果有一個(gè)隊(duì)列未空,則清空隊(duì)列并返回不同。
*/
/*非遞歸方式判斷兩個(gè)二叉樹(shù)是否相等(僅僅結(jié)構(gòu))*/
bool bitree_compare_leveltraverse(BTreeNode* proot1, BTreeNode* proot2)
{
if (proot1 == NULL && proot2 == NULL)//都為空
return true;
queue <BTreeNode*> que1;
queue <BTreeNode*> que2;
que1.push(proot1);
que2.push(proot2);
int cur_level_nodes_num1 = 0;
int cur_level_nodes_num2 = 0;
bool flag = true;
while (!que1.empty() && !que2.empty())
{
cur_level_nodes_num1 = que1.size();
cur_level_nodes_num2 = que2.size();
//節(jié)點(diǎn)數(shù)目不一樣時(shí)flag設(shè)為false,退出循環(huán)
if (cur_level_nodes_num1 != cur_level_nodes_num2)
{
flag = false;
break;
}
int cur_level_node_count1 = 0;
int cur_level_node_count2 = 0;
while (cur_level_node_count1 < cur_level_nodes_num1 &&
cur_level_node_count2 < cur_level_nodes_num2)
{
++cur_level_node_count1;
++cur_level_node_count2;
proot1 = que1.front();
que1.pop();
proot2 = que2.front();
que2.pop();
/*元素?cái)?shù)據(jù)比較*/
if(proot1->elem != proot2->elem)
{
flag = false;
break;
}
//判斷左右孩子是否相同,不同肯定結(jié)構(gòu)不相同,提前break
if( proot1->pleft == NULL && proot2->pleft != NULL ||
proot1->pleft != NULL && proot2->pleft == NULL ||
proot1->pright == NULL && proot2->pright != NULL ||
proot1->pright != NULL && proot2->pright == NULL)
{
flag = false;
break;
}
/*下一層的節(jié)點(diǎn)入隊(duì)*/
if(proot1->pleft)
que1.push(proot1->pleft);
if(proot1->pright)
que1.push(proot1->pright);
if(proot2->pleft)
que2.push(proot2->pleft);
if(proot2->pright)
que2.push(proot2->pright);
}
if(flag == false)
break;
}
if(flag == false)
{
while(!que1.empty())
que1.pop();
while(!que2.empty())
que2.pop();
cout << "非遞歸:reslut is false." << endl;
return false;
}else
{
cout << "非遞歸:reslut is true." << endl;
return true;
}
return true;
}
int main()
{
BTreeNode *bt1;
BTreeNode* bt2;
bool flag;
btree_init(bt1);//初始化根節(jié)點(diǎn)
btree_init(bt2);//初始化根節(jié)點(diǎn)
cout << "creat 1th tree:" << endl;
pre_crt_tree(bt1);//創(chuàng)建二叉樹(shù)
cout << "creat 2th tree:" << endl;
pre_crt_tree(bt2);//創(chuàng)建二叉樹(shù)
/*遞歸測(cè)試*/
flag = bitree_compare(bt1, bt2);
if(flag == true)
cout<< "遞歸:result is true." << endl;
else
cout << "遞歸:result is false." << endl;
/*非遞歸測(cè)試*/
bitree_compare_leveltraverse(bt1, bt2);
system("pause");
return 0;
}
/*
測(cè)試結(jié)果如下:
creat 1th tree:
a b c # # # d e # # f # g # #
creat 2th tree:
a b c # # # d e # # f # g # #
遞歸:result is true.
非遞歸:reslut is true.
請(qǐng)按任意鍵繼續(xù). . .
------------------分界線-----------------------
creat 1th tree:
a b c # # # d # #
creat 2th tree:
a b c # # # x # #
遞歸:result is false.
非遞歸:reslut is false.
請(qǐng)按任意鍵繼續(xù). . .
本例創(chuàng)建的二叉樹(shù)形狀:
a b c # # # d e # # f # g # # 如下:
a
b d
c e f
g
a b c # # # d # # 如下:
a
b d
c
a b c # # # x # # 如下:
a
b x
c
*/
希望本文所述對(duì)大家C++程序設(shè)計(jì)有所幫助。
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