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Java二叉樹中LCA問題解決方法兩則

更新時(shí)間：2022年12月05日 11:36:22 作者：敲代碼の流川楓

這篇文章主要介紹了Java二叉樹中LCA問題解決方法，總的來說這并不是一道難題，那為什么要拿出這道題介紹？拿出這道題真正想要傳達(dá)的是解題的思路，以及不斷優(yōu)化探尋最優(yōu)解的過程。希望通過這道題能給你帶來一種解題優(yōu)化的思路

尋找公共祖先

給定一個(gè)二叉樹, 找到該樹中兩個(gè)指定節(jié)點(diǎn)的最近公共祖先。

百度百科中最近公共祖先的定義為：“對(duì)于有根樹 T 的兩個(gè)節(jié)點(diǎn) p、q，最近公共祖先表示為一個(gè)節(jié)點(diǎn) x，滿足 x 是 p、q 的祖先且 x 的深度盡可能大（一個(gè)節(jié)點(diǎn)也可以是它自己的祖先）。”

方法一-普通解法

思路：可以看作鏈表求交點(diǎn)的問題

首先需要找到到達(dá)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的路徑并用棧保存下來，然后讓他們?cè)谕黄瘘c(diǎn)，即路徑長的先釋放掉兩個(gè)路徑長的差值，然后兩個(gè)棧依次彈出棧頂元素，若相同，則是這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的公共祖先。比較難的是怎樣找到到達(dá)節(jié)點(diǎn)的路徑，定義一個(gè)棧，從根節(jié)點(diǎn)開始遍歷，棧先存儲(chǔ)根節(jié)點(diǎn)，然后判斷是否等于要找的節(jié)點(diǎn)，不等于則繼遍歷根節(jié)點(diǎn)的左右子樹，左右子樹又是新的根節(jié)點(diǎn)，如果左右子樹不為要找的節(jié)點(diǎn)，則遍歷他們的子樹，還是找不到，則出棧，即這個(gè)節(jié)點(diǎn)不在要找的節(jié)點(diǎn)的路徑里

代碼

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    public TreeNode lowestCommonAncestor(TreeNode root, TreeNode p, TreeNode q) {
        if(root == null || p == null || q== null){
            return null;
        }
        Stack<TreeNode> stack1 = new Stack<>();
        getPath(root,p,stack1);
        Stack<TreeNode> stack2 = new Stack<>();
        getPath(root,q,stack2);
        int size1 = stack1.size();
        int size2 = stack2.size();
        int size = 0;
        if(size1 > size2){
             size = size1 - size2;
             while(size>0){
                 stack1.pop();
                 size--;
             }
        }
        else{
            size = size2 - size1;
            while(size>0){
                stack2.pop();
                size--;
            }
        }
        //起點(diǎn)已經(jīng)相同
        while(stack1.peek() != stack2.peek()){
            stack2.pop();
            stack1.pop();
        }
        return stack1.peek();
    }
    public boolean getPath(TreeNode root,TreeNode node,Stack<TreeNode> stack){
        if(root == null || node == null){
            return false;
        }
        stack.push(root);
        if(root == node){
            return true;
        }
        boolean flag1 = getPath(root.left,node,stack);
        if(flag1 == true){
            return true;
        }
        boolean flag2 = getPath(root.right,node,stack);
        if(flag2 == true){
            return true;
        }
        stack.pop();
        return false;
    }
}

方法二-子問題

pq的分布為以上三種情況，pq為root時(shí)，就是公共祖先，若不是這種情況，則遞歸調(diào)用尋找root的左右子樹節(jié)點(diǎn)是否有p或q。pq分布在root左右兩側(cè)時(shí)，root就是公共祖先，pq分布在單側(cè)時(shí)，先找到的即為兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的公共祖先。子問題體現(xiàn)在尋找pq時(shí)，每個(gè)子樹都會(huì)調(diào)用函數(shù)

代碼

class Solution {
    public TreeNode lowestCommonAncestor(TreeNode root, TreeNode p, TreeNode q) {
       if(root == null ){
           return null;
       }
       if(root == p || root == q){
           return root;
       }
       TreeNode leftT = lowestCommonAncestor(root.left,p,q);
       TreeNode rightT = lowestCommonAncestor(root.right,p,q);
       if(leftT != null && rightT != null){
           return root;
       }
       else if(leftT != null){
           return leftT;
       }
       else if(rightT != null){
           return rightT;
       }
       else{
           return null;
       }
    }
}

到此這篇關(guān)于Java二叉樹中LCA問題解決方法兩則的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java二叉樹中LCA問題內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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