二叉树的公共祖先【C++】

最新推荐文章于 2025-12-29 22:37:36 发布

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博客围绕力扣上二叉树的最近公共祖先问题展开。提出两种思路，一是若为三叉链可转换成链表相交问题；二是依据公共祖先特征，即两节点分别在左右子树时该节点为公共祖先。解决方案是用DFS求节点路径并转换成路径相交问题。

236. 二叉树的最近公共祖先 - 力扣（LeetCode）

思路一：如果三叉链（每个节点有parent）转换成链表相交问题

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    bool IsInTree(TreeNode* root,TreeNode* x)
    {
        if(root == nullptr)
            return false;
        if(root == x)
            return true;
        return IsInTree(root->left, x) || IsInTree(root->right, x);
    }
    
    TreeNode* lowestCommonAncestor(TreeNode* root, TreeNode* p, TreeNode* q) {
        if(root == nullptr)
            return nullptr;
        //p或q是根，另一个是孩子，root就是最近公共祖先
        if(p==root||q==root)
            return root;
        bool pInleft = IsInTree(root->left, p);
        bool pInright = !pInleft;
        bool qInleft = IsInTree(root->left, q);
        bool qInright = !qInleft;
        //1.一个在我的左树，一个在我的右树，我就是最近公共祖先
        //2.都在左，转换成子问题，在左子树去找公共祖先
        //3.都在右，就转换成子问题，在右子树去找公共祖先
        if((pInleft && qInright) || (qInleft && pInright))
        {
            return root;
        }
        else if(pInleft && qInleft)
            return lowestCommonAncestor(root->left, p, q);
        else
            return lowestCommonAncestor(root->right, p, q);
        
    }
       
};

思路二：公共祖先的特征：如果一个在我的左子树，一个在我的右子树，我就是公共祖先

解决方案：DFS求出p和q的路径放到容器中，转换成路径相交问题

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    bool GetPath(TreeNode* root,TreeNode* x, stack<TreeNode*>& path)
    {
        if(root == nullptr)
            return false;
        path.push(root);
        if(root == x)
            return true;
        if(GetPath(root->left,x,path))
            return true;
        if(GetPath(root->right,x,path))
            return true;
        path.pop();
        return false;
    }

    TreeNode* lowestCommonAncestor(TreeNode* root, TreeNode* p, TreeNode* q) {
        stack<TreeNode*> pPath, qPath;
        GetPath(root,p,pPath);
        GetPath(root,q,qPath);
        while(pPath.size()!= qPath.size())
        {
            if(pPath.size()>qPath.size())
            {
                pPath.pop();
            }
            else
            {
                qPath.pop();
            }
        }
        while(pPath.top()!=qPath.top())
        {
            pPath.pop();
            qPath.pop();
        }
        return pPath.top();
    }
};