LeetCode 235. 二叉搜索树的最近公共祖先

235. 二叉搜索树的最近公共祖先

给定一个二叉搜索树, 找到该树中两个指定节点的最近公共祖先。

百度百科中最近公共祖先的定义为:“对于有根树 T 的两个结点 p、q,最近公共祖先表示为一个结点 x,满足 x 是 p、q 的祖先且 x 的深度尽可能大(一个节点也可以是它自己的祖先)。”

例如,给定如下二叉搜索树: root = [6,2,8,0,4,7,9,null,null,3,5]

LeetCode 235. 二叉搜索树的最近公共祖先_第1张图片

示例 1:

输入: root = [6,2,8,0,4,7,9,null,null,3,5], p = 2, q = 8
输出: 6 
解释: 节点 2 和节点 8 的最近公共祖先是 6。

示例 2:

输入: root = [6,2,8,0,4,7,9,null,null,3,5], p = 2, q = 4
输出: 2
解释: 节点 2 和节点 4 的最近公共祖先是 2, 因为根据定义最近公共祖先节点可以为节点本身。

说明:

  • 所有节点的值都是唯一的。
  • p、q 为不同节点且均存在于给定的二叉搜索树中。

二、方法一

通过遍历,分别存储两个结点的路径存储起来,然后二次遍历找到分岔口变是最近公共祖先

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */

class Solution {
    public TreeNode lowestCommonAncestor(TreeNode root, TreeNode p, TreeNode q) {
        List<TreeNode> pPath = getPath(root, p);
        List<TreeNode> qPath = getPath(root, q);
        TreeNode res = null;
        for (int i = 0; i < pPath.size() && i < qPath.size(); i++) {
            if (pPath.get(i) == qPath.get(i)) {
                res = pPath.get(i);
            } else {
                break;
            }
        }
        return res;
    }

    public List<TreeNode> getPath(TreeNode root, TreeNode target) {
        TreeNode node = root;
        List<TreeNode> path = new ArrayList<>();
        while (node != target) {
            path.add(node);
            if (node.val > target.val) {
                node = node.left;
            } else {
                node = node.right;
            }
        }
        path.add(node);
        return path;
    }
}

复杂度分析

  • 时间复杂度:O(n),其中 n 是给定的二叉搜索树中的节点个数。上述代码需要的时间与节点 p 和 q 在树中的深度线性相关,而在最坏的情况下,树呈现链式结构,p 和 q 一个是树的唯一叶子结点,一个是该叶子结点的父节点,此时时间复杂度为 O(n)。

  • 空间复杂度:O(n),我们需要存储根节点到 p 和 q 的路径。和上面的分析方法相同,在最坏的情况下,路径的长度为O(n),因此需要O(n) 的空间。

三、方法二

如果当前节点的值大于 p 和 q 的值,说明 p 和 q 应该在当前节点的左子树,因此将当前节点移动到它的左子节点;

如果当前节点的值小于 p 和 q 的值,说明 p 和 q 应该在当前节点的右子树,因此将当前节点移动到它的右子节点;

如果当前节点的值不满足上述两条要求,那么说明当前节点就是「分岔点」。此时,p 和 q 要么在当前节点的不同的子树中,要么其中一个就是当前节点。

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */

class Solution {
    public TreeNode lowestCommonAncestor(TreeNode root, TreeNode p, TreeNode q) {
        if (root == null) {
            return root;
        }
        TreeNode cur = root;
        while (true) {
            if (cur.val < p.val && cur.val < q.val) {
            cur = cur.right;
        } else if (cur.val > p.val && cur.val > q.val) {
            cur = cur.left;
        } else {
            break;
        }
        }
        return cur;
    }
}

复杂度分析

  • 时间复杂度:O(n),其中 n 是给定的二叉搜索树中的节点个数。分析思路与方法一相同。

  • 空间复杂度:O(1)。

你可能感兴趣的:(LeetCode题解,leetcode,算法)