二叉树-二叉搜索树的最近公共祖先

目录

一、问题描述

二、解题思路

三、代码实现

四、刷题链接


一、问题描述

二、解题思路

        这个问题和之前做过的问题很相似:

深度优先遍历-在二叉树中找到两个节点的最近公共祖先-优快云博客文章浏览阅读80次。java刷题:在二叉树中找到两个结点的最近公共祖先结点。https://blog.youkuaiyun.com/hehe_soft_engineer/article/details/139799167?spm=1001.2014.3001.5501        不过在这个问题背景下,结点之间是大小相对有序的,所以:

        1.我们可以直接根据当前结点和目标值p和q之间的大小关系确定当前结点是否是最近的公共祖先结点

        2.由二叉搜索树的性质决定,左侧的所有值都比根结点小,右侧的所有值都比根结点大,所以我们先要对p和q进行大小判断,选择出较小值minnum,选出较大值maxnum

        3.1 当minnum都大于当前结点值时,说明minnum和maxnum一定在当前结点的右子树;

        3.2 当maxnum都小于当前结点值时,说明minnum和maxnum一定在当前结点的左子树;

        3.3 当maxnum大于当前结点值,minnum小于当前结点值时,当前结点一定是最近的祖先结点。

三、代码实现

import java.util.*;

/*
 * public class TreeNode {
 *   int val = 0;
 *   TreeNode left = null;
 *   TreeNode right = null;
 *   public TreeNode(int val) {
 *     this.val = val;
 *   }
 * }
 */

public class Solution {
    int resnum=0;
    /**
     * 代码中的类名、方法名、参数名已经指定,请勿修改,直接返回方法规定的值即可
     *
     * 
     * @param root TreeNode类 
     * @param p int整型 
     * @param q int整型 
     * @return int整型
     */
    public int lowestCommonAncestor (TreeNode root, int p, int q) {
        int maxnum=p>q?p:q;
        int minnum=p<q?p:q;
        
        dfs(root,maxnum,minnum);

        return resnum;

    }

    public void dfs(TreeNode root,int maxnum,int minnum){
        if(maxnum<root.val){
            dfs(root.left,maxnum,minnum);
        }else if(minnum>root.val){
            dfs(root.right,maxnum,minnum);
        }else{
            if(root.val==maxnum){
                resnum=maxnum;
            }else if(root.val==minnum){
                resnum=minnum;
            }else{
                resnum=root.val;
            }
            return;
        }
    }

}

四、刷题链接

二叉搜索树的最近公共祖先_牛客题霸_牛客网

内容概要:本文设计了一种基于PLC的全自动洗衣机控制系统内容概要:本文设计了一种,采用三菱FX基于PLC的全自动洗衣机控制系统,采用3U-32MT型PLC作为三菱FX3U核心控制器,替代传统继-32MT电器控制方式,提升了型PLC作为系统的稳定性与自动化核心控制器,替代水平。系统具备传统继电器控制方式高/低水,实现洗衣机工作位选择、柔和过程的自动化控制/标准洗衣模式切换。系统具备高、暂停加衣、低水位选择、手动脱水及和柔和、标准两种蜂鸣提示等功能洗衣模式,支持,通过GX Works2软件编写梯形图程序,实现进洗衣过程中暂停添加水、洗涤、排水衣物,并增加了手动脱水功能和、脱水等工序蜂鸣器提示的自动循环控制功能,提升了使用的,并引入MCGS组便捷性与灵活性态软件实现人机交互界面监控。控制系统通过GX。硬件设计包括 Works2软件进行主电路、PLC接梯形图编程线与关键元,完成了启动、进水器件选型,软件、正反转洗涤部分完成I/O分配、排水、脱、逻辑流程规划水等工序的逻辑及各功能模块梯设计,并实现了大形图编程。循环与小循环的嵌; 适合人群:自动化套控制流程。此外、电气工程及相关,还利用MCGS组态软件构建专业本科学生,具备PL了人机交互C基础知识和梯界面,实现对洗衣机形图编程能力的运行状态的监控与操作。整体设计涵盖了初级工程技术人员。硬件选型、; 使用场景及目标:I/O分配、电路接线、程序逻辑设计及组①掌握PLC在态监控等多个方面家电自动化控制中的应用方法;②学习,体现了PLC在工业自动化控制中的高效全自动洗衣机控制系统的性与可靠性。;软硬件设计流程 适合人群:电气;③实践工程、自动化及相关MCGS组态软件与PLC的专业的本科生、初级通信与联调工程技术人员以及从事;④完成PLC控制系统开发毕业设计或工业的学习者;具备控制类项目开发参考一定PLC基础知识。; 阅读和梯形图建议:建议结合三菱编程能力的人员GX Works2仿真更为适宜。; 使用场景及目标:①应用于环境与MCGS组态平台进行程序高校毕业设计或调试与运行验证课程项目,帮助学生掌握PLC控制系统的设计,重点关注I/O分配逻辑、梯形图与实现方法;②为工业自动化领域互锁机制及循环控制结构的设计中类似家电控制系统的开发提供参考方案;③思路,深入理解PL通过实际案例理解C在实际工程项目PLC在电机中的应用全过程。控制、时间循环、互锁保护、手动干预等方面的应用逻辑。; 阅读建议:建议结合三菱GX Works2编程软件和MCGS组态软件同步实践,重点理解梯形图程序中各环节的时序逻辑与互锁机制,关注I/O分配与硬件接线的对应关系,并尝试在仿真环境中调试程序以加深对全自动洗衣机控制流程的理解。
二叉搜索树(BST)中,两个节点的最近公共祖先(LCA)是树中以这两个节点为后代的深度最大的节点。对于二叉搜索树,由于其特性(左子树节点值小于根节点值,右子树节点值大于根节点值),可以使用递归或迭代的方法来找到两个指定节点的最近公共祖先。 ### 递归算法及实现 递归算法的思路是根据二叉搜索树的特性,比较当前节点的值与两个目标节点的值的大小关系,然后递归地在左子树或右子树中继续查找。以下是一个使用C++实现的递归算法示例: ```cpp /** * struct TreeNode{ * int val; * TreeNode *left; * TreeNode *right; * }; */ class Solution{ public: TreeNode *lowestCommonAncestor(TreeNode *root, TreeNode *p, TreeNode *q){ if(root == NULL) return nullptr; if(p->val < root->val && q->val < root->val){ return lowestCommonAncestor(root->left, p, q); }else if(p->val > root->val && q->val > root->val){ return lowestCommonAncestor(root->right, p, q); }else{ return root; } } }; ``` 上述代码通过递归的方式,不断比较当前节点与目标节点的值,根据大小关系选择左子树或右子树继续查找,直到找到最近公共祖先节点 [^1]。 ### 迭代算法及实现 迭代算法的思路与递归算法类似,只是使用循环来代替递归调用。以下是一个使用Python实现的迭代算法示例: ```python # 定义二叉树节点类 class TreeNode: def __init__(self, val=0, left=None, right=None): self.val = val self.left = left self.right = right def lowestCommonAncestor(root, p, q): while root: if p.val < root.val and q.val < root.val: root = root.left elif p.val > root.val and q.val > root.val: root = root.right else: return root ``` ### 复杂度分析 - **时间复杂度**:无论是递归还是迭代方法,时间复杂度都是 $O(h)$,其中 $h$ 是树的高度。在平均情况下,二叉搜索树的高度为 $O(log n)$,其中 $n$ 是树中节点的数量。在最坏情况下,树退化为链表,高度为 $O(n)$。 - **空间复杂度**:递归方法的空间复杂度为 $O(h)$,主要是递归调用栈的空间开销。迭代方法的空间复杂度为 $O(1)$,只使用了常数级的额外空间。
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