Objective-C实现合并两棵二叉树算法(附完整源码)
发布日期:2025-04-25 15:52:17 浏览次数:2 分类:精选文章

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Objective-C实现合并两棵二叉树算法示例

TreeNode类定义

#import 
@interface TreeNode : NSObject
@property NSInteger val;
@property TreeNode *left;
@property TreeNode *right;
@end

算法概述

在Objective-C中实现二叉树的合并算法,可以通过递归或迭代的方式完成。这两种方法各有优缺点,通常根据具体需求选择使用。以下将详细介绍实现过程。

递归实现方法

递归是一种简洁且易于理解的方法,适合处理二叉树问题。递归的思路是将问题分解为更小的子问题,最终达到叶节点。

  • 定义合并函数

    创建一个名为merge的函数,接收两个TreeNode对象作为参数。

  • 递归终止条件

    当两个TreeNode中的一个为nil时,返回另一个TreeNode。

  • 比较节点值

    根据两个TreeNode的值决定左节点和右节点的位置。

  • 递归调用

    递归调用合并函数,分别处理左子树和右子树。

  • 返回结果

    返回新的TreeNode对象。

  • 迭代实现方法

    迭代方法通过使用栈来模拟递归过程,避免了递归深度过大的问题。这种方法在处理较大树时效率更高。

  • 初始化栈

    将两个TreeNode对象及其标记(如是否是左子树)加入栈中。

  • 处理栈顶元素

    提取栈顶元素,比较两个TreeNode的值,决定新节点的左、右子树位置。

  • 处理子树

    如果有左子树或右子树存在,将它们加入栈中,继续处理。

  • 重复上述步骤

    直到栈为空。

  • 返回结果

    栈顶元素即为合并后的TreeNode。

  • 核心代码示例

    #import 
    @interface TreeNode : NSObject
    @property NSInteger val;
    @property TreeNode *left;
    @property TreeNode *right;
    @end
    @implementation TreeNode
    + (TreeNode *)mergeTwoTrees:(TreeNode *)tree1 :(TreeNode *)tree2 {
    if (!tree1 && !tree2) return nil;
    TreeNode *left = nil;
    TreeNode *right = nil;
    // 处理左子树
    if (tree1) left = [self mergeTwoTrees tree1.left tree2.left];
    if (tree2) right = [self mergeTwoTrees tree2.left tree2.right];
    TreeNode *current = [[TreeNode alloc] init];
    current.val = max(tree1.val, tree2.val);
    current.left = left;
    current.right = right;
    return current;
    }
    + (TreeNode *)mergeTwoTrees:(TreeNode *)tree1 :(TreeNode *)tree2 {
    TreeNode *result = nil;
    // 迭代方法
    Stack *stack = [Stack new];
    [stack push: tree1];
    [stack push: tree2];
    [stack push: [TreeNode class]];
    while (![stack isEmpty]) {
    TreeNode *node = [stack pop];
    if ([node isKindOfClass: [TreeNode class]]) {
    // 创建新节点
    TreeNode *current = [[TreeNode alloc] init];
    current.val = [node isKindOfClass: [TreeNode class]] ? [node.val : 0] : [tree1.val : tree2.val];
    // 需要根据左、右情况继续处理
    if (!tree1 && !tree2) {
    result = current;
    } else if (node.left) {
    // 处理左子树
    [stack push: node.left];
    } else {
    // 处理右子树
    [stack push: node.right];
    }
    } else if ([node isKindOfClass: [Stack class]]) {
    // 栈标记处理
    if (stack.count >= 3) {
    // 处理节点
    }
    }
    }
    return result;
    }

    注意事项

  • 递归深度

    在递归实现中,树的高度会影响性能。对于大规模树,迭代方法更优。

  • 性能优化

    在实际应用中,可以通过缓存机制或记忆化来提升性能。

  • 异常处理

    需要考虑树中节点值重复或缺失的情况。

  • 通过以上方法,可以在Objective-C中实现两棵二叉树的合并。选择递归或迭代方法取决于具体需求和性能考虑。

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