剑指Offer（Java版）：树的子结构

二叉树的结构定义为：

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package utils;

public class BinaryTreeNode {

public int value;

public BinaryTreeNode leftNode;

public BinaryTreeNode rightNode;

public BinaryTreeNode(){

}

public BinaryTreeNode(int value){

this.value = value ;

this.leftNode = null;

this.rightNode = null;

}

}

或者

class BinaryTreeNode{
int data;
BinaryTreeNode leftNode;
BinaryTreeNode rightNode;

}

题目：输入两棵二叉树A和B，判断B是不是A的子结构。

例如图中所示的两棵二叉树，由于A中有一部分子树的结构和B 是一样的，因此B是A的子结构。



要查找树A中是否存在和树B结构一样的子树，我们可以分两步：第一步在树A中找到和B的根节点的值一样的结点R，第二步再判断树A中以R为根结点的子树是不是包含和树B一样的结构。

以上面的两棵树为例来详细分析这个过程。首先我们试着在树A中找到值 为8的结点。从树A的根节点开始遍历，我们发现它的根节点的值就是8.接着我们就去判断树A的根节点下面的子树是不是含有和树B一样的结构。在树A中，根 节点的左子结点的值是8，而树B的根节点的左子结点是9，对应的两个结点不同。

因此我们仍然要遍历A，接着查找值为8的结点。我们在树的第二层中找 到一个值为8 的结点，然后进行第二步的判断，即判断这个结点下面的子树是否含有和树B一样结构的子树。于是我们遍历这个结点下面的子树，先后得到两个子节点9和2，这 和树B的结构完全相同。此时我们在树A中找到了一个和树B的结构一样的子树，因此树B和树A的子结构。

在面试的时候，我们一定要检查边界条件，即检查空指针。当树A或树B为空的时候，定义相同的输出。如果没有检查并做响应的处理，程序非常容易崩溃，这是面试的时候非常忌讳的事情。

下面我们用Java代码来实现：

package cglib;
class BinaryTreeNode{
int data;
BinaryTreeNode leftNode;
BinaryTreeNode rightNode;

}

public class DeleteNode {
public static void main(String args[])
{
BinaryTreeNode root1=new BinaryTreeNode();
BinaryTreeNode node1=new BinaryTreeNode();
BinaryTreeNode node2=new BinaryTreeNode();
BinaryTreeNode node3=new BinaryTreeNode();
BinaryTreeNode node4=new BinaryTreeNode();
BinaryTreeNode node5=new BinaryTreeNode();
BinaryTreeNode node6=new BinaryTreeNode();
root1.leftNode=node1;
root1.rightNode=node2;
node1.leftNode=node3;
node1.rightNode=node4;
node4.leftNode=node5;
node4.rightNode=node6;
root1.data=8;
node1.data=8;
node2.data=7;
node3.data=9;
node4.data=2;
node5.data=4;
node6.data=7;
BinaryTreeNode root2=new BinaryTreeNode();
BinaryTreeNode a=new BinaryTreeNode();
BinaryTreeNode b=new BinaryTreeNode();
root2.leftNode=a;
root2.rightNode=b;
root2.data=8;
a.data=9;
b.data=2;
DeleteNode test=new DeleteNode();
System.out.println(test.hasSubTree(root1, root2));
}

public boolean hasSubTree(BinaryTreeNode root1,BinaryTreeNode root2){

boolean result=false;
if(root1!=null&&root2!=null){
if(root1.data==root2.data){//8,8
result=doesTree1HavaTree2(root1,root2);
if(!result)
result=hasSubTree(root1.leftNode, root2);//看左结点8是不是等于头结点8
if(!result)
result=hasSubTree(root1.rightNode, root2);
}
}
return result;//8,9不等
}
private boolean doesTree1HavaTree2(BinaryTreeNode root1, BinaryTreeNode root2) {
if(root2==null){
return true;
}
else if(root1==null)
return false;
if(root1.data!=root2.data){
return false;
}
return doesTree1HavaTree2(root1.leftNode, root2.leftNode)&&
doesTree1HavaTree2(root1.rightNode, root2.rightNode);//头结点相等，继续看左右两结点是不是相等
}
}