43. 等价二叉树

实现两个二叉树的比较。二叉树的基本类型和函数来源于 “golang.org/x/tour/tree”，为了避免网络问题影响代码运行，我把源码直接加入到了代码中。

// A Tree is a binary tree with integer values.
type Tree struct {
    Left  *Tree
    Value int
    Right *Tree
}

// New returns a new, random binary tree holding the values k, 2k, ..., 10k.
func New(k int) *Tree {
    var t *Tree
    for _, v := range rand.Perm(10) {

        t = insert(t, (1+v)*k)
    }
    return t
}

func insert(t *Tree, v int) *Tree {
    if t == nil {
        return &Tree{nil, v, nil}
    }
    if v < t.Value {
        t.Left = insert(t.Left, v)
    } else {
        t.Right = insert(t.Right, v)
    }
    return t
}

func (t *Tree) String() string {
    if t == nil {
        return "()"
    }
    s := ""
    if t.Left != nil {
        s += t.Left.String() + " "
    }
    s += fmt.Sprint(t.Value)
    if t.Right != nil {
        s += " " + t.Right.String()
    }
    return "(" + s + ")"
}

以上代码实现了二叉树的基本功能。下面我们来实现二叉树的比较。
要比较两个二叉树是否一致。我们建立一个函数。Same(t1, t2 *Tree) bool
为了比较二叉树，必要把二叉树的值放进一个通道中。共使用两个通道来进行比较。放入通道中的函数我们建立为 Walk(t *Tree, ch chan int) 同时再建立一个递归函数，用来遍历二叉树所有的叶子节点 rangeTree(t *Tree, ch chan int)

//遍历二叉树，把当前节点值传入通道
func rangeTree(t *Tree, ch chan int)  {
    if t != nil{
        rangeTree(t.Left, ch)
        ch <- t.Value
        rangeTree(t.Right, ch)
    }
}
// Walk 步进 tree t 将所有的值从 tree 发送到 channel ch。
func Walk(t *Tree, ch chan int){
    rangeTree(t, ch)
    close(ch)
}
// Same 检测树 t1 和 t2 是否含有相同的值。
func Same(t1, t2 *Tree) bool{
    //建立两个通道
    ch1 := make(chan int)
    ch2 := make(chan int)
    //遍历两个二叉树，把值传入各自的通道
    go Walk(t1, ch1)
    go Walk(t2, ch2)
    //遍历通道进行比较，有不同的值就返回false
    for i := range ch1{
        if i != <- ch2{
            return false
        }
    }
    return true
}

然后在 main函数中比较两个 tree

    fmt.Println(Same(New(1), New(1)))
    fmt.Println(Same(New(1), New(2)))

完整代码示例

package main

import (
    "fmt"
    "math/rand"
)
// A Tree is a binary tree with integer values.
type Tree struct {
    Left  *Tree
    Value int
    Right *Tree
}

// New returns a new, random binary tree holding the values k, 2k, ..., 10k.
func New(k int) *Tree {
    var t *Tree
    for _, v := range rand.Perm(10) {

        t = insert(t, (1+v)*k)
    }
    return t
}

func insert(t *Tree, v int) *Tree {
    if t == nil {
        return &Tree{nil, v, nil}
    }
    if v < t.Value {
        t.Left = insert(t.Left, v)
    } else {
        t.Right = insert(t.Right, v)
    }
    return t
}

func (t *Tree) String() string {
    if t == nil {
        return "()"
    }
    s := ""
    if t.Left != nil {
        s += t.Left.String() + " "
    }
    s += fmt.Sprint(t.Value)
    if t.Right != nil {
        s += " " + t.Right.String()
    }
    return "(" + s + ")"
}

// Walk 步进 tree t 将所有的值从 tree 发送到 channel ch。
func Walk(t *Tree, ch chan int){
    rangeTree(t, ch)
    close(ch)
}
//遍历二叉树，把当前节点值传入通道
func rangeTree(t *Tree, ch chan int)  {
    if t != nil{
        rangeTree(t.Left, ch)
        ch <- t.Value
        rangeTree(t.Right, ch)
    }
}

// Same 检测树 t1 和 t2 是否含有相同的值。
func Same(t1, t2 *Tree) bool{
    //建立两个通道
    ch1 := make(chan int)
    ch2 := make(chan int)
    //遍历两个二叉树，把值传入各自的通道
    go Walk(t1, ch1)
    go Walk(t2, ch2)
    //遍历通道进行比较，有不同的值就返回false
    for i := range ch1{
        if i != <- ch2{
            return false
        }
    }
    return true
}

func main() {
    fmt.Println("二叉树遍历比较")
    fmt.Println("打印 New(1)的值")
    //打印 New(1)的值
    var ch1 = make(chan int)
    go Walk(New(1), ch1)
    for v := range ch1{
        fmt.Println(v)
    }
    fmt.Println("打印 New(2)的值")
    //打印 New(2)的值
    var ch2  = make(chan int)
    go Walk(New(2), ch2)
    for v := range ch2{
        fmt.Println(v)
    }
    //比较两个tree的值是否相等
    fmt.Println(Same(New(1), New(1)))
    fmt.Println(Same(New(1), New(2)))
}

运行结果

二叉树遍历比较
打印 New(1)的值
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
打印 New(2)的值
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
true
false