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N元樹中的同構性

PHPz
發布: 2023-09-15 09:01:05
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同構被定義為兩棵樹具有相同或鏡像結構。在鏡像結構的情況下,左節點的資料將始終與右節點相符。例如,我們將取一個最接近鏡像的數字,看看它的反向是什麼,這就是同構的真正概念。

在本文中,我們將檢查兩個不同的二元樹是否同構。

讓我們以N叉樹的同構為例-

N元樹中的同構性

請注意,L代表左節點,而R代表右節點

左側最左第二分區的P和Q樹的鏡像結構

N元樹中的同構性

這兩個圖示展示了它們如何透過給出四個匹配條件(P和Q的根節點)來彼此同構。

  • 左-左節點可以匹配。

  • 要嘛可以匹配右-右節點。

  • 左右節點皆可配對。

  • 要嘛右左無法匹配。

文法

程式中使用了以下語法−

struct name_of_structure{
   data_type var_name;   
   // data member or field of the structure.
}
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參數

  • struct − 這個關鍵字用來表示結構資料型態。

  • name_of_structure − 我們為結構提供任何名稱。

  • 結構是將各種相關變數集中在一個地方的集合。

演算法

  • 我們將使用一個名為‘iostream’的頭檔來開始程式。

  • 我們正在建立一個名為'tree_node'的結構,其中包含整數型別'd'和初始化指標變數- 'l''r',分別表示左右子節點的資料。

  • 現在我們使用一個名為'create_node()'的函數來建立另一個結構,該函數接受一個名為'data'的參數來指定根節點的值。同時,我們建立一個名為‘tree_node’的指針,並使用給定的資料來初始化左子節點和右子節點的指標為空,並傳回根節點。使用這個函數,我們將插入左子節點和右子節點的節點。

  • 我們正在建立一個名為'check_isomorphism_tree 的函數,它使用布林資料類型,以兩個tree_node指標pq作為輸入參數,並傳回一個布林值。在其中,我們兩次創建一個「if語句」來檢查p中的資料是否等同於q中的資料。

    • 檢查p和q是否都為null,如果是,則傳回true,因為樹是同構的。

    • 檢查 p 或 q 中是否有任何一個為 null,如果是,則傳回 false,因為這兩棵樹不是同構的。

  • 'check_isomorphism_tree'函數中,我們使用邏輯運算子「&&」和「||」遞歸檢查節點'p''q '的所有可能的左右子節點組合。

  • 我們從主函數開始,建立兩個樹節點「p」和「q」來提供資訊。

  • 在主函數中,我們使用if語句呼叫‘check_isomorphism_tree’函數,並傳遞給定的參數p和q來驗證這些整數值是否同構。如果它們是同構的,則列印語句為“這個給定的節點資訊將產生同構樹”,否則相反。

Example

的中文翻譯為:

範例

在這個程式中,我們將檢查兩個二元樹是否同構。

#include<iostream>
using namespace std;
struct tree_node{
   int d;
   tree_node*l;  // l = left
   tree_node*r;  // r = right
};
struct tree_node* create_node(int data){
   struct tree_node*root= new tree_node;
   root->d= data;
   root->l= NULL;
   root->r= NULL;
   return root;    
}
bool check_isomorphism_tree(tree_node*p, tree_node*q)  {
// p and q both are different tree
   if(p==NULL and q==NULL){
      return true;
   }
   if(p==NULL or q==NULL){
      return false;
   }
   // return all the possible condition 
   return (p->d==q->d && ((check_isomorphism_tree(p->l,q->r)&& check_isomorphism_tree(p->r,q->l))||(check_isomorphism_tree(p->l,q->l)&& check_isomorphism_tree(p->r,q->r))));
}
int main(){
   // Tree of root p
	struct tree_node *p = create_node(10); 
   p->l  = create_node(5); 
   p->r = create_node(4); 
   p->l->l = create_node(11); 
   p->r->r = create_node(12);
   p->l->r = create_node(51); 
   p->r->l = create_node(6); 
   p->l->r->l = create_node(7); // left->right->left
   p->l->l->l = create_node(9); // left->left->left
   // Tree of root q
   struct tree_node *q = create_node(10); 
   q->l  = create_node(5); 
   q->r = create_node(4); 
   q->l->l = create_node(11); 
   q->r->r = create_node(12);
   q->l->r = create_node(51); 
   q->r->l = create_node(6); 
   q->l->r->l = create_node(7); 
   q->l->l->l = create_node(9);
   if(check_isomorphism_tree(p,q)){
      cout<<"This given information of node will make isomorphism tree"<<endl;
   } else {
      cout<<" This given information of node will not make isomorphism tree "<<endl;
   }
   return 0;
}
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輸出

This given information of node will make isomorphism tree
登入後複製

結論

在這個程式中,我們了解N叉樹中同構的概念。我們看到如何使用結構來表示樹節點,以及使用左-左節點、右-左節點、左-右-左節點等來建構樹,以下操作有助於滿足樹的同構性質。

以上是N元樹中的同構性的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!

來源:tutorialspoint.com
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