顺序存储的二叉树的最近的公共祖先问题

本文解析了如何使用双指针算法在顺序存储的二叉树中寻找两个节点的公共祖先,通过逐步减半和比较节点位置的方法,展示了快速找到共同祖先的过程。涉及的知识点包括双指针技巧、链表操作和二叉树特性。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

#include<iostream>
using namespace std;
const int N = 1003;
int a[N];
int main()
{
    int n;
    cin>>n;
    for (int i = 1; i <= n; i ++ )
    cin>>a[i];
    int x,y;
    cin>>x>>y;
    if(!a[x])   printf("ERROR: T[%d] is NULL",x);
    else if(!a[y])  printf("ERROR: T[%d] is NULL",y);
    else 
    {
    int i=max(x,y),j=min(x,y);
    while(i!=j)
      {  while(i>j)
        {
           i=i/2;
        }
        if(i==j) break;
        else j=j/2;
      }
        cout<<i<<' '<<a[i];
    }
}

题目:

 

题目是用顺序存储二叉树的方式,可以利用i节点的父节点一定是[i/2]这个性质(i>1)。

假定两节点是i,j  且 >=j

i及的祖宗已知,i,  i/2  , i/4,  i/8 ....

j及的祖宗已知,j,  j/2 ,j/4 ,j/8  ......

目的是在上面两列数中从左到右,找到第一个相同的

那就用双指针算法

下面的除法都是c语言对整形数据的运算,都是向下取整。

先让i变小直到不大于j,此时     j<=i<=j/2 (注意是向下取整哦,这里两边都是等于) 若i==j 则找到了公共祖先

否则 j=j/2,重复上一步。

实际过程中就是i和j在变化时,在i不小于j和 i不大于j两种状态反复横跳,你追我赶,最终相等.

(来顺便复习一波双指针算法)

看到了一位知乎博主总结的很好,搬过来借鉴下,如有侵权立马删除。

双指针问题常见类型:

快慢指针

类似于龟兔赛跑,两个链表上的指针从同一节点出发,其中一个指针前进速度是另一个指针的两倍。利用快慢指针可以用来解决某些算法问题,比如

  1. 计算链表的中点:快慢指针从头节点出发,每轮迭代中,快指针向前移动两个节点,慢指针向前移动一个节点,最终当快指针到达终点的时候,慢指针刚好在中间的节点。
  2. 判断链表是否有环:如果链表中存在环,则在链表上不断前进的指针会一直在环里绕圈子,且不能知道链表是否有环。使用快慢指针,当链表中存在环时,两个指针最终会在环中相遇。
  3. 判断链表中环的起点:当我们判断出链表中存在环,并且知道了两个指针相遇的节点,我们可以让其中任一个指针指向头节点,然后让它俩以相同速度前进,再次相遇时所在的节点位置就是环开始的位置。
  4. 求链表中环的长度:只要相遇后一个不动,另一个前进直到相遇算一下走了多少步就好了
  5. 求链表倒数第k个元素:先让其中一个指针向前走k步,接着两个指针以同样的速度一起向前进,直到前面的指针走到尽头了,则后面的指针即为倒数第k个元素。(严格来说应该叫先后指针而非快慢指针)

如果有其它的想法,可以评论区评论一下~

碰撞指针

一般都是排好序的数组或链表,否则无序的话这两个指针的位置也没有什么意义。特别注意两个指针的循环条件在循环体中的变化,小心右指针跑到左指针左边去了。常用来解决的问题有

1. 二分查找问题

2. n数之和问题:比如两数之和问题,先对数组排序然后左右指针找到满足条件的两个数。如果是三数问题就转化为一个数和另外两个数的两数问题。以此类推。

滑动窗口法

两个指针,一前一后组成滑动窗口,并计算滑动窗口中的元素的问题。

这类问题一般包括

1、字符串匹配问题

2、子数组问题

转载自知乎:算法 | 双指针套路总结 - 知乎

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