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  • 根据所给结点求出最近公共祖先

    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]

    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。

    递归思想:

    1.从根节点开始遍历树。
    2.如果当前节点本身是 p 或 q 中的一个,我们返回 true,
    3.我们分别在左右分支进行查找p,q
    4.如果在遍历的任何点上,左、右不为空,这意味着我们找到了节点 p 和 q 的最近公共祖先。
    public static TreeNode getLCA(TreeNode root,TreeNode p,TreeNode q){
        if(root == null || p.val == root.val || q.val == root.val) return root;
        TreeNode left = getLCA(root.left,p,q);
        TreeNode right = getLCA(root.right,p,q);
        return left == null ? right : (right == null) ? left : root;
    }
    

     迭代思想: 

    使用父指针迭代
    如果每个节点都有父指针,那么我们可以从 p 和 q 返回以获取它们的祖先。在这个遍历过程中,我们得到的第一个公共节点是 LCA 节点。我们可以在遍历树时将父指针保存在字典中。
    
    算法:
    从根节点开始遍历树。
    在找到 p 和 q 之前,将父指针存储在字典中。
    一旦我们找到了 p 和 q,我们就可以使用父亲字典获得 p 的所有祖先,并添加到一个称为祖先的集合中。
    同样,我们遍历节点 q 的祖先。如果祖先存在于为 p 设置的祖先中,这意味着这是 p 和 q 之间的第一个共同祖先(同时向上遍历),因此这是 LCA 节点。
    public static TreeNode lowestCommonAncestor(TreeNode root, TreeNode p, TreeNode q) {
            // 作用就是层序遍历
            Deque<TreeNode> stack = new ArrayDeque<>();
    
            // 定义map,存放儿子结点和父亲节点,儿子结点的值作为key,父亲节点作为value
            Map<Integer, TreeNode> parent = new HashMap<>();
    
            parent.put(root.val, null);
            stack.push(root);
    
            // 利用层序遍历知道查找到p,q结点
            while ((!parent.containsKey(p.val) || !parent.containsKey(q.val)) ) {
    
                TreeNode node = stack.pop();
                if (node.left != null) {
                    parent.put(node.left.val, node);
                    stack.push(node.left);  //56
                }
                if (node.right != null) {
                    parent.put(node.right.val, node);
                    stack.push(node.right);
                }
            }
    
            // 定义存放q结点的祖先结点的集合.
            Set<Integer> ancestors = new HashSet<>();
    
            // 将p的祖先节点全部加入到set集合中
            while (p != null) {
                ancestors.add(p.val);//4,2,1
                p = parent.get(p.val);//2,1
            }
    
            // 找到set集合中包含q节点的结点,
            while (!ancestors.contains(q.val))
                q = parent.get(q.val);//4
            //找到q直接返回
            return q;
    
        }
    

      

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/du001011/p/11243586.html
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