问题描述
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]

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。
解题报告
递归
类似这样的二叉树问题很明显用递归来实现就没错了。
在左子树上查找两个节点的最近公共祖先,如果找不着,即返回 NULL
, 说明这两个节点 必定都在右子树上。 但凡还有一个节点在左子树上【假设为 p
】,我们必定能到达递归的边界条件,然后返回该节点 p
。右子树同理。
所以当左右子树递归结果都不为 NULL
时,root必定是最近公共祖先了。
非递归
源自题解区 Victor
的代码。
分别打印出根节点到p和q之间的路径。
在路径中搜索最后一个相同的节点即为最近公共祖先。
实现代码
递归
/**
* 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:
TreeNode* lowestCommonAncestor(TreeNode* root, TreeNode* p, TreeNode* q) {
if(root==NULL||root==p||root==q) return root;
TreeNode* leftNode= lowestCommonAncestor(root->left, p, q);
TreeNode* rightNode= lowestCommonAncestor(root->right, p, q);
if(leftNode==NULL) return rightNode;
if(rightNode==NULL) return leftNode;
return root;
}
};
非递归
class Solution {
public:
void getPath(TreeNode *root, TreeNode *end, vector<TreeNode*>& path) {
stack<TreeNode*> stk;
TreeNode *p = root, *prev = nullptr;
while (p || !stk.empty()) {
while (p) {
stk.push(p);
path.push_back(p);
if (p == end) return;
p = p->left;
}
p = stk.top();
if (!p->right || p->right == prev) {
path.pop_back();
stk.pop();
prev = p;
p = nullptr;
} else {
p = p->right;
}
}
}
TreeNode* lowestCommonAncestor(TreeNode* root, TreeNode* p, TreeNode* q) {
vector<TreeNode*> path1, path2;
getPath(root, p, path1);
getPath(root, q, path2);
int n = min(path1.size(), path2.size());
TreeNode *last = nullptr;
for (int i = 0; i < n; i++) {
if (path1[i] != path2[i]) return last;
last = path1[i];
}
return last;
}
};