236. 二叉树的最近公共祖先
给定一个二叉树, 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,给定如下二叉树: root = [3,5,1,6,2,0,8,null,null,7,4]
示例 1: 输入: root = [3,5,1,6,2,0,8,null,null,7,4], p = 5, q = 1 输出: 3 解释: 节点 5 和节点 1 的最近公共祖先是节点 3。
示例 2: 输入: root = [3,5,1,6,2,0,8,null,null,7,4], p = 5, q = 4 输出: 5 解释: 节点 5 和节点 4 的最近公共祖先是节点 5。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树中。
1、二叉树如果能自底向上查找,就可以找到公共祖先。自底向上查找需要利用回溯,后序遍历就是天然的回溯过程,最先处理的一定是叶子节点。
2、判断一个节点是节点q和节点p的公共公共祖先:如果找到一个节点,发现左子树出现结点p,右子树出现节点q,或者 左子树出现结点q,右子树出现节点p,那么该节点就是节点p和q的最近公共祖先。
代码随想录完整流程图:
时间复杂度: O ( n ) O(n) O(n)
空间复杂度: O ( n ) O(n) O(n)
class Solution {
public TreeNode lowestCommonAncestor(TreeNode root, TreeNode p, TreeNode q) {
if (root == null || root == p || root == q) return root;
// 后序遍历
TreeNode left = lowestCommonAncestor(root.left, p, q);
TreeNode right = lowestCommonAncestor(root.right, p, q);
if(left == null && right == null) { // 若未找到节点 p 或 q
return null;
}else if(left == null && right != null) { // 若找到一个节点
return right;
}else if(left != null && right == null) { // 若找到一个节点
return left;
}else { // 若找到两个节点
return root;
}
}
}
总结:
在递归函数有返回值的情况下:
搜索一条边的写法:
if (递归函数(root.left)) return ;
if (递归函数(root.right)) return ;
搜索整个树写法:
left = 递归函数(root.left);
right = 递归函数(root.right);
left与right的逻辑处理;
处理后再返回
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]
示例 1:
示例 2:
说明:
二叉搜索树是有序的,因此只要从上到下遍历的时候,cur节点是数值在[p, q]区间中则说明该节点cur就是最近公共祖先了。而且不需要遍历整棵树,找到结果直接返回即可。
时间复杂度: O ( n ) O(n) O(n)
空间复杂度: O ( n ) O(n) O(n)
class Solution {
public TreeNode lowestCommonAncestor(TreeNode root, TreeNode p, TreeNode q) {
if (root==null) return root; //可不加
if (root.val>p.val && root.val>q.val)
return lowestCommonAncestor(root.left,p,q);
if (root.val<p.val && root.val<q.val)
return lowestCommonAncestor(root.right,p,q);
return root;
}
}
利用二叉搜索树的有序性,写出简易迭代法
时间复杂度: O ( n ) O(n) O(n)
空间复杂度: O ( 1 ) O(1) O(1)
class Solution {
public TreeNode lowestCommonAncestor(TreeNode root, TreeNode p, TreeNode q) {
while (true) {
if (root.val>p.val && root.val>q.val)
root = root.left;
else if (root.val<p.val && root.val<q.val)
root = root.right;
else
break;
}
return root;
}
}