二叉树的最近公共祖先
方案一
在二叉树中来搜索p和q,然后从路径中找到最后一个相同的节点即为父节点,我们可以用递归来实现,在递归函数中,我们首先看当前结点是否为空,若为空则直接返回空,若为p或q中的任意一个,也直接返回当前结点。否则的话就对其左右子结点分别调用递归函数,由于这道题限制了p和q一定都在二叉树中存在,那么如果当前结点不等于p或q,p和q要么分别位于左右子树中,要么同时位于左子树,或者同时位于右子树,那么我们分别来讨论:
若p和q要么分别位于左右子树中,那么对左右子结点调用递归函数,会分别返回p和q结点的位置,而当前结点正好就是p和q的最小共同父结点,直接返回当前结点即可,这就是题目中的例子1的情况。
若p和q同时位于左子树,这里有两种情况,一种情况是left会返回p和q中较高的那个位置,而right会返回空,所以我们最终返回非空的left即可,这就是题目中的例子2的情况。还有一种情况是会返回p和q的最小父结点,就是说当前结点的左子树中的某个结点才是p和q的最小父结点,会被返回。
若p和q同时位于右子树,同样这里有两种情况,一种情况是right会返回p和q中较高的那个位置,而left会返回空,所以我们最终返回非空的right即可,还有一种情况是会返回p和q的最小父结点,就是说当前结点的右子树中的某个结点才是p和q的最小父结点,会被返回
C++-源代码
#include <iostream>
//#include <queue>
//#include <unordered_map>
using namespace std;
struct TreeNode {
int val;
TreeNode *left;
TreeNode *right;
TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
};
class Solution {
public:
TreeNode* lowestCommonAncestor(TreeNode* root, TreeNode* p, TreeNode* q) {
if (!root || p == root || q == root) {
return root;
}
TreeNode *left = lowestCommonAncestor(root->left, p, q);
TreeNode *right = lowestCommonAncestor(root->right, p, q);
if (left && right) {
return root;
}
if (left) {
return left;
}
else {
return right;
}
}
};
方案二
如果当前结点不为空,且既不是p也不是q,那么根据上面的分析,p和q的位置就有三种情况,p和q要么分别位于左右子树中,要么同时位于左子树,或者同时位于右子树。我们需要优化的情况就是当p和q同时为于左子树或右子树中,而且返回的结点并不是p或q,那么就是p和q的最小父结点了,已经求出来了,就不用再对右结点调用递归函数了
C++-源代码
class Solution {
public:
TreeNode* lowestCommonAncestor(TreeNode* root, TreeNode* p, TreeNode* q) {
if (!root || p == root || q == root) {
return root;
}
TreeNode *left = lowestCommonAncestor(root->left, p, q);
if (left && left != p && left != q) {
return left;
}
TreeNode *right = lowestCommonAncestor(root->right, p, q);
if (left && right) {
return root;
}
if (left) {
return left;
}
else {
return right;
}
}
};