100. 相同的树

难度简单

给你两棵二叉树的根节点 p 和 q ，编写一个函数来检验这两棵树是否相同。

如果两个树在结构上相同，并且节点具有相同的值，则认为它们是相同的。

image.png

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深度优先遍历

方法一：深度优先搜索
如果两个二叉树都为空，则两个二叉树相同。如果两个二叉树中有且只有一个为空，则两个二叉树一定不相同。

如果两个二叉树都不为空，那么首先判断它们的根节点的值是否相同，若不相同则两个二叉树一定不同，若相同，再分别判断两个二叉树的左子树是否相同以及右子树是否相同。这是一个递归的过程，因此可以使用深度优先搜索，递归地判断两个二叉树是否相同。

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode(object):
#     def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
#         self.val = val
#         self.left = left
#         self.right = right
class Solution(object):
    def isSameTree(self, p, q):
        """
        :type p: TreeNode
        :type q: TreeNode
        :rtype: bool
        """
        if not p and not q:
            return True
        elif not p or not q:
            return False
        elif p.val != q.val:
            return False
        else:
            return self.isSameTree(p.left, q.left) and self.isSameTree(p.right, q.right)

广度优先遍历

同样首先判断两个二叉树是否为空，如果两个二叉树都不为空，则从两个二叉树的根节点开始广度优先搜索。

使用两个队列分别存储两个二叉树的节点。初始时将两个二叉树的根节点分别加入两个队列。每次从两个队列各取出一个节点，进行如下比较操作。

1. 比较两个节点的值，如果两个节点的值不相同则两个二叉树一定不同；

2. 如果两个节点的值相同，则判断两个节点的子节点是否为空，如果只有一个节点的左子节点为空，或者只有一个节点的右子节点为空，则两个二叉树的结构不同，因此两个二叉树一定不同；

3. 如果两个节点的子节点的结构相同，则将两个节点的非空子节点分别加入两个队列，子节点加入队列时需要注意顺序，如果左右子节点都不为空，则先加入左子节点，后加入右子节点。

class Solution:
    def isSameTree(self, p: TreeNode, q: TreeNode) -> bool:
        if not p and not q:
            return True
        if not p or not q:
            return False
        
        queue1 = collections.deque([p])
        queue2 = collections.deque([q])

        while queue1 and queue2:
            node1 = queue1.popleft()
            node2 = queue2.popleft()
            if node1.val != node2.val:
                return False
            left1, right1 = node1.left, node1.right
            left2, right2 = node2.left, node2.right
            if (not left1) ^ (not left2):
                return False
            if (not right1) ^ (not right2):
                return False
            if left1:
                queue1.append(left1)
            if right1:
                queue1.append(right1)
            if left2:
                queue2.append(left2)
            if right2:
                queue2.append(right2)

        return not queue1 and not queue2

作者：LeetCode-Solution
链接：https://leetcode-cn.com/problems/same-tree/solution/xiang-tong-de-shu-by-leetcode-solution/
来源：力扣（LeetCode）
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一个队列的广度优先遍历

public boolean isSameTree(TreeNode p, TreeNode q) {
        // 广度优先
        Queue<TreeNode> tmpQueue = new LinkedList<TreeNode>();
        tmpQueue.offer(p);
        tmpQueue.offer(q);
        while(!tmpQueue.isEmpty()){
            p = tmpQueue.poll();
            q = tmpQueue.poll();
            if(p == null && q == null){
                continue;
            }
            if((p == null || q == null) || p.val != q.val){
                return false;
            }
            tmpQueue.offer(p.left);
            tmpQueue.offer(q.left);

            tmpQueue.offer(p.right);
            tmpQueue.offer(q.right);
        }
        return true;
    }