0

0

如何递归判断两棵二叉树是否包含完全相同的元素(忽略结构差异)

心靈之曲

心靈之曲

发布时间:2025-12-31 13:31:23

|

754人浏览过

|

来源于php中文网

原创

如何递归判断两棵二叉树是否包含完全相同的元素(忽略结构差异)

本文介绍一种递归方法,用于判断两棵结构可能不同的二叉树是否包含完全相同的一组节点值,不依赖形状匹配,仅关注元素集合等价性。

在实际开发中,我们常需比较两棵二叉树的元素内容一致性,而非结构一致性。例如:一棵是平衡BST,另一棵是退化为链表的BST,只要它们存储的键值集合完全相同(无重复、顺序无关),就应判定为“元素相等”。原始代码 problem1Recursive 存在逻辑偏差——它仅单向检查 t1 的每个节点是否存在于 t2 中,且终止条件错误(null 时返回 false 会过早中断),并未验证双向集合包含关系。

正确解法需满足:
✅ t1 的所有节点值均在 t2 中出现;
✅ t2 的所有节点值也均在 t1 中出现;
✅ 值唯一(无重复键),否则需改用计数哈希表等扩展方案。

以下是推荐的递归实现(基于双向存在性验证):

private static boolean haveSameElements(Node t1, Node t2) {
    // 空树仅当两者都为空时才视为元素相同
    if (t1 == null && t2 == null) return true;
    if (t1 == null || t2 == null) return false;

    // 检查 t1.root 是否在 t2 中,且 t2.root 是否在 t1 中
    if (!find(t2, t1.key) || !find(t1, t2.key)) {
        return false;
    }

    // 递归检查左右子树 —— 注意:此处仍需完整遍历两棵树的所有节点
    // 更健壮的做法是先收集元素再比较(见下方优化建议)
    return haveSameElements(t1.left, t2) 
        && haveSameElements(t1.right, t2)
        && haveSameElements(t2.left, t1)
        && haveSameElements(t2.right, t1);
}

⚠️ 但上述纯递归方案存在指数级时间开销(重复调用 find 导致大量冗余搜索)。生产环境更推荐以下高效两步法

  1. 提取元素集合(中序/任意遍历):

    Endel.io
    Endel.io

    Endel是一款可以创造个性化舒缓声音的应用程序,可帮助您集中注意力、放松身心和入睡。

    下载
    private static Set collectKeys(Node root) {
     Set set = new HashSet<>();
     collectKeysHelper(root, set);
     return set;
    }
    private static void collectKeysHelper(Node node, Set set) {
     if (node == null) return;
     set.add(node.key);
     collectKeysHelper(node.left, set);
     collectKeysHelper(node.right, set);
    }
  2. 直接比较集合

    private static boolean haveSameElements(Node t1, Node t2) {
     return collectKeys(t1).equals(collectKeys(t2));
    }

✅ 时间复杂度:O(n + m),空间复杂度:O(n + m);
✅ 自动处理空树、单节点、重复值(若需支持重复,改用 Multiset 或 Map 计数);
✅ 逻辑清晰、易于测试与维护。

总结:比较树的元素等价性,本质是集合比较问题。避免陷入“结构递归陷阱”,优先考虑抽象为集合操作——既准确又高效。若必须纯递归无额外空间,需确保 find 方法为 O(log n)(如树为BST),并辅以剪枝优化;但一般场景下,显式集合提取是最可靠的选择。

相关专题

更多
c语言中null和NULL的区别
c语言中null和NULL的区别

c语言中null和NULL的区别是:null是C语言中的一个宏定义,通常用来表示一个空指针,可以用于初始化指针变量,或者在条件语句中判断指针是否为空;NULL是C语言中的一个预定义常量,通常用来表示一个空值,用于表示一个空的指针、空的指针数组或者空的结构体指针。

229

2023.09.22

java中null的用法
java中null的用法

在Java中,null表示一个引用类型的变量不指向任何对象。可以将null赋值给任何引用类型的变量,包括类、接口、数组、字符串等。想了解更多null的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

433

2024.03.01

golang map内存释放
golang map内存释放

本专题整合了golang map内存相关教程,阅读专题下面的文章了解更多相关内容。

73

2025.09.05

golang map相关教程
golang map相关教程

本专题整合了golang map相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

25

2025.11.16

golang map原理
golang map原理

本专题整合了golang map相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

36

2025.11.17

java判断map相关教程
java判断map相关教程

本专题整合了java判断map相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

31

2025.11.27

vlookup函数使用大全
vlookup函数使用大全

本专题整合了vlookup函数相关 教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

28

2025.12.30

金山文档相关教程
金山文档相关教程

本专题整合了金山文档相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细操作。

29

2025.12.30

PS反选快捷键
PS反选快捷键

本专题整合了ps反选快捷键介绍,阅读下面的文章找到答案。

25

2025.12.30

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
HTML5/CSS3/JavaScript/ES6入门课程
HTML5/CSS3/JavaScript/ES6入门课程

共102课时 | 6.5万人学习

前端基础到实战(HTML5+CSS3+ES6+NPM)
前端基础到实战(HTML5+CSS3+ES6+NPM)

共162课时 | 18.5万人学习

第二十二期_前端开发
第二十二期_前端开发

共119课时 | 12.1万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2025 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号