📜  N元树的同构(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:33:16.082000             🧑  作者: Mango

介绍N元树的同构

N元树是一种特殊的树结构,其中每个节点可以有多个子节点。当两个N元树在结构上相同,且节点标记也相同,则它们是同构的。在计算机科学中,我们通常需要比较两个N元树是否同构。这个问题是一个经典的计算机科学问题,也是经常出现在工业和学术界中的一个问题。

解决同构的问题

要判断两个N元树是否同构,我们需要将其转化为一个比较方便比较的数据结构。我们可以使用哈希表来存储两棵树的标记和结构信息。我们可以先遍历两个树,将每个节点的标记和子节点的哈希值放到一个数组中。对于每个节点,我们使用它的标记和它的子节点哈希值来计算一个哈希值。如果两个节点的哈希值相等,那么它们在哈希表中的键值也相等。如果我们对两个树都这样做,就可以比较它们的哈希表,如果键值一致,那么这两个树就是同构的。

具体的实现取决于编程语言和机器架构,但总体上,我们需要遍历两个树,同时计算它们的哈希值,并将它们存储在一个哈希表中。最后,我们比较两个哈希表,如果它们的键值都一致,那么两个树就是同构的。

代码片段

下面是一个示例实现的代码片段,使用Python 3语言。

def isomorphic(root1,root2):
    if root1 is None and root2 is None:
        return True
    if root1 is None or root2 is None:
        return False
    if root1.val != root2.val:
        return False
    m1 = []
    m2 = []
    for i in range(len(root1.children)):
        m1.append(root1.children[i].val)
    for i in range(len(root2.children)):
        m2.append(root2.children[i].val)
    if len(m1) != len(m2):
        return False
    m1.sort()
    m2.sort()
    for i in range(len(m1)):
        if m1[i] != m2[i]:
            return False
    for i in range(len(root1.children)):
        if not isomorphic(root1.children[i],root2.children[i]):
            return False
    return True

代码片段所示的函数使用遍历算法计算树的哈希值,并使用递归算法比较两棵树是否同构。如果两个树都是空树,则它们是同构的;如果其中一个是空树,则它们不同构;如果两棵树的根节点的值不同,则它们不同构;否则,我们将每个节点的子节点的值放到一个数组里,然后对这个数组进行排序。我们将两个树的子节点值进行排序,并比较它们是否相等。如果它们不相等,那么这两个树不同构。否则,我们递归地遍历每个节点,并比较它们的子树是否同构。

在实际工程应用中,我们可能需要根据具体场景修改这个函数。例如,我们可能需要处理一些特殊的节点类型或者特定的数据格式。但总体上,这个函数提供了一个通用的解决方案,可以帮助我们比较两棵N元树是否同构。