Проверете дали сите нивоа на две бинарни стебла се анаграми или не


Ниво на тешкотија Тешко
Често прашувано во Adobe Амазон Facebook Фанатици Фуркити GreyOrange
Anagram Бинарно дрво редот Дрво

Изјава за проблем

Проблемот „Проверете дали сите нивоа на две бинарни стебла се анаграми или не“ вели дека ви се дадени две бинарни дрвја, проверете дали сите нивоа на двете дрвја се анаграми или не.

Примери

Внесете

Проверете дали сите нивоа на две бинарни стебла се анаграми или не

true

Внесете

Проверете дали сите нивоа на две бинарни стебла се анаграми или не

false

Алгоритам за да провери дали сите нивоа на две бинарни стебла се анаграми или не

Ние ќе го користиме хашинг за решавање на овој проблем. Поминете низ секое ниво од две дрвја истовремено. За првото дрво, складирајте го елементот и фреквенцијата на нивото на струјата во a HashMap и за моменталното ниво на второто дрво, ако тековниот елемент не е присутен во HashMap. Сите нивоа не се анаграми. Друго, намалете ја фреквенцијата на тој елемент во HashMap. Ако на крајот на пресекот, HashMap е празен, ова ниво на двете дрвја е анаграм и продолжете за следните нивоа, инаку сите нивоа не се анаграми.

  1. Создадете две опашки q1 и q2, q1 се користи за пресекување на дрвото 1 и q2 се користи за пресекување на q2.
  2. Притиснете го коренот на дрвото 1 до q1 и коренот на дрвото 2 до q2.
  3. Додека или q1 не е празен или q2 не е празен, повторете ги чекорите 4, 5 и 6.
  4. Создадете HashMap за складирање на елементи и фреквенција на елементи на тековно ниво. Иницијализирајте цел број 1 како големина на q1. Извршете јамка од 0 до помала од големината1. На секоја повторување излегува елемент од редот q1 и додајте го на HashMap. Туркајте ги децата од тековниот елемент во задача.
  5. Иницијализирајте цел број 2 како големина на q2. Извршете јамка од 0 до помала од големината2. На секоја повторување, излезете елемент од редот q2 и ако овој елемент е присутен во HashMap, намалете ја нејзината фреквенција за 1, инаку веднаш вратете неточно.
  6. Ако на крајот од јамката, HashMap содржи елемент, вратете неточно, инаку ова ниво на двете дрвја се анаграми, продолжете на следното ниво.
  7. Ако стигнеме овде, сите нивоа на двете дрвја се анаграми, затоа вратете се точно.

Код

Јава код за да проверите дали сите нивоа на две бинарни стебла се анаграми или не

import java.util.HashMap;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;

class CheckIfAllLevelsOfTwoBinaryTreeAreAnagramsOrNot {
    // class representing node of a binary tree
    static class Node {
        int data;
        Node left, right;

        public Node(int data) {
            this.data = data;
        }
    }

    private static boolean checkIsAnagrams(Node tree1, Node tree2) {
        // create two queues
        Queue<Node> q1 = new LinkedList<>();
        Queue<Node> q2 = new LinkedList<>();
        // add root of tree1 to q1
        q1.add(tree1);
        // add root of tree2 to q2
        q2.add(tree2);

        // while either of q1 or q2 is not empty
        while (!q1.isEmpty() || !q2.isEmpty()) {
            // create a hash map to store freq of elements of a level
            HashMap<Integer, Integer> freq = new HashMap<>();

            // traverse this level of tree1
            int size1 = q1.size();
            for (int i = 0; i < size1; i++) {
                // remove a node from queue
                Node curr = q1.poll();
                // add the element to hash map
                if (freq.containsKey(curr.data)) {
                    freq.put(curr.data, freq.get(curr.data) + 1);
                } else {
                    freq.put(curr.data, 1);
                }

                // add curr's children to queue
                if (curr.left != null)
                    q1.add(curr.left);
                if (curr.right != null)
                    q1.add(curr.right);
            }

            // traverse this level of tree2
            int size2 = q2.size();
            for (int i = 0; i < size2; i++) {
                // remove a node from q2
                Node curr = q2.poll();
                // decrease the frequency of this element in hash map
                if (freq.containsKey(curr.data)) {
                    int frequency = freq.get(curr.data);
                    frequency--;
                    if (frequency == 0) {
                        freq.remove(curr.data);
                    } else {
                        freq.put(curr.data, frequency);
                    }
                } else {
                    return false;
                }

                // add curr's children to queue
                if (curr.left != null)
                    q2.add(curr.left);
                if (curr.right != null)
                    q2.add(curr.right);
            }

            // if there is an element in the hash map
            // the two tree's current levels are not anagrams
            if (freq.size() > 0) {
                return false;
            }
        }

        // all the levels are anagrams, return true
        return true;
    }

    public static void main(String[] args) {
        // Example 1
        Node tree1_1 = new Node(5);
        tree1_1.left = new Node(4);
        tree1_1.right = new Node(3);
        tree1_1.left.left = new Node(2);
        tree1_1.left.right = new Node(1);

        Node tree2_1 = new Node(5);
        tree2_1.left = new Node(3);
        tree2_1.right = new Node(4);
        tree2_1.left.left = new Node(1);
        tree2_1.right.left = new Node(2);

        System.out.println(checkIsAnagrams(tree1_1, tree2_1));

        // Example 2
        Node tree1_2 = new Node(5);
        tree1_2.left = new Node(7);
        tree1_2.right = new Node(8);
        tree1_2.left.left = new Node(9);

        Node tree2_2 = new Node(5);
        tree2_2.left = new Node(7);
        tree2_2.right = new Node(8);
        tree2_2.left.left = new Node(1);
        tree2_2.right.left = new Node(2);

        System.out.println(checkIsAnagrams(tree1_2, tree2_2));
    }
}
true
false

C ++ код за да проверите дали сите нивоа на две бинарни стебла се анаграми или не

#include<bits/stdc++.h> 
using namespace std; 

// class representing node of a binary tree
class Node {
    public:
    int data;
    Node *left;
    Node *right;
    
    Node(int d) {
        data = d;
        left = right = NULL;
    }
};

// function to create a new node with given data
Node* newNode(int data) {
    Node *node = new Node(data);
    return node;
}

bool checkIsAnagrams(Node *tree1, Node *tree2) {
    // create two queues
    queue<Node *> q1;
    queue<Node *> q2;
    // add root of tree1 to q1
    q1.push(tree1);
    // add root of tree2 to q2
    q2.push(tree2);
    
    // while either of q1 or q2 is not empty
    while (!q1.empty() || !q2.empty()) {
        // create a hash map to store freq of elements of a level
        unordered_map<int, int> freq;
        
        // traverse this level of tree1
        int size1 = q1.size();
        for (int i = 0; i < size1; i++) {
            // remove a node from queue
            Node *curr = q1.front();
            q1.pop();
            
            // add the element to hash map
            auto itr = freq.find(curr->data);
            if (itr != freq.end()) {
                itr->second++;
            } else {
                freq.insert(make_pair(curr->data, 1));
            }
            
            // add curr's children to queue
            if (curr->left != NULL)
                q1.push(curr->left);
            if (curr->right != NULL)
                q1.push(curr->right);
        }
        
        // traverse this level of tree2
        int size2 = q2.size();
        for (int i = 0; i < size2; i++) {
            // remove a node from q2
            Node *curr = q2.front();
            q2.pop();
    
            // decrease the frequency of this element in hash map
            auto itr = freq.find(curr->data);
            if (itr != freq.end()) {
                itr->second--;
                if (itr->second == 0) {
                    freq.erase(itr);
                }
            } else {
                return false;
            }
            
            // add curr's children to queue
            if (curr->left != NULL)
                q2.push(curr->left);
            if (curr->right != NULL)
                q2.push(curr->right);
        }
        
        // if there is an element in the hash map
        // the two tree's current levels are not anagrams
        if (freq.size() != 0)
            return false;
    }
    
    // all the levels are anagrams, return true
    return true;
}

int main() {
    // Example 1
    Node *tree1_1 = newNode(5);
    tree1_1->left = newNode(4);
    tree1_1->right = newNode(3);
    tree1_1->left->left = newNode(2);
    tree1_1->left->right = newNode(1);

    Node *tree2_1 = new Node(5);
    tree2_1->left = newNode(3);
    tree2_1->right = newNode(4);
    tree2_1->left->left = newNode(1);
    tree2_1->right->left = newNode(2);

    if (checkIsAnagrams(tree1_1, tree2_1)) {
        cout<<"true"<<endl;
    } else {
        cout<<"false"<<endl;
    }

    // Example 2
    Node *tree1_2 = newNode(5);
    tree1_2->left = newNode(7);
    tree1_2->right = newNode(8);
    tree1_2->left->left = newNode(9);

    Node *tree2_2 = newNode(5);
    tree2_2->left = newNode(7);
    tree2_2->right = newNode(8);
    tree2_2->left->left = newNode(1);
    tree2_2->right->left = newNode(2);

    if (checkIsAnagrams(tree1_2, tree2_2)) {
        cout<<"true"<<endl;
    } else {
        cout<<"false"<<endl;
    }   
    
    return 0;
}
true
false

Анализа на сложеност

Како што поминавме по двете стебла точно еднаш и користевме две редици за попречување на нивото на нарачката, така

Временска комплексност = О (н + м)
Комплексноста на просторот = О (н + м)
каде n е бројот на јазли во дрвото 1 и m е бројот на јазли во дрвото 2.