寻找树中两个节点的最低公共祖先与递归函数

递归算法

递归算法通常有两种，一种是自己直接递归，另一种是结合一个Helper类帮助递归，但本质上都可以扩展为第二种递归。

例如：寻找两个节点的最低公共祖先就属于结合一个Helper类辅组递归

在这个功能的实现中使用了findCommonParentNode()和hasNodes()两个方法。

findCommonParentNode()是主体类，负责逻辑上的实现：

• 如果两个节点不同时在左子树或右子树，则说明当前根节点即为最低公共父节点；
• 如果两个节点同时在右子树，则进一步搜索右子树；
• 如果两个节点同时在左子树，则进一步搜索左子树。

hasNodes是辅助类，负责具体业务的实现：

• 遍历给定树找到给定的两个节点

    /**
     * find nodes in leftTree and rightTree respectively
     * if both leftTree and rightTree don't have given nodes, it means
     * the current root node is the common node, then return the root.
     * if given nodes are in leftTree or rightTree, then we find them
     * in leftTree or rightTree
     * @param node1
     * @param node2
     * @param root
     * @return
     */
    public BinaryNode findCommonParentNode(BinaryNode node1, BinaryNode node2, BinaryNode root) {
        if (root == null)
            return null;

        boolean inLeftSubTree = hasNodes(node1, node2, root.left);
        boolean inRightSubTree = hasNodes(node1, node2, root.right);
        // 如果既不在左子树又不在右子树，则说明当前节点就是最低公共祖先
        if (!inLeftSubTree && !inRightSubTree)
            return root;
            
        // 如果在左子树或者右子树中，则进一步搜索左子树或右子树
        if (inLeftSubTree)
            return findCommonParentNode(node1, node2, root.left);
        else
            return findCommonParentNode(node1, node2, root.right);
    }

    /**
     * This is a level-sequence Traverse to find node1 and node2 in the given tree
     * @param node1
     * @param node2
     * @param root
     * @return
     */
    private boolean hasNodes(BinaryNode node1, BinaryNode node2, BinaryNode root) {
        Queue queue = new LinkedList<>();
        queue.add(root);

        boolean hasNode1 = false;
        boolean hasNode2 = false;

        while (!queue.isEmpty()) {
            BinaryNode node = queue.remove();

            // mark node1 and node2
            if (node == node1)
                hasNode1 = true;
            else if (node == node2)
                hasNode2 = true;

            // given tree has node1 and node2
            if (hasNode1 && hasNode2)
                return true;

            if (node.left != null)
                queue.add(node.left);
            if (node.right != null)
                queue.add(node.right);
        }
        return false;
    }

直接递归的有基本的遍历：

在直接递归中业务实现代码不是那么明显，容易让人晕头转向，但只要把握住了递归逻辑，实际上是可以套用第二种递归方法的模式的。

递归函数最终返回的值是又最里层返回值所决定的

preOrder()前序遍历将主体类和辅助类合并在了一起

前序遍历要求：

• 首先访问根节点；
• 有左节点的时候访问左节点；
• 没左节点了访问右节点；

    public void preOrder(BinaryNode root) {
        if (root == null)
            return null;
        
        // 先访问当前节点
        System.out.print(root.val); // 仅仅只是输出值，但可以替换成更复杂的逻辑
        // 再访问左节点
        preOrder(root.left);
        // 再访问右节点
        preOrder(root.right);
    }