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BM37. 二叉搜索树的最近公共祖先

描述

给定一个二叉搜索树, 找到该树中两个指定节点的最近公共祖先。
1.对于该题的最近的公共祖先定义:对于有根树T的两个节点p、q,最近公共祖先LCA(T,p,q)表示一个点x,满足x是p和q的祖先且x的深度尽可能大。在这里,一个节点也可以是它自己的祖先.
2.二叉搜索树是若它的左子树不空,则左子树上所有节点的值均小于它的根节点的值; 若它的右子树不空,则右子树上所有节点的值均大于它的根节点的值
3.所有节点的值都是唯一的。
4.p、q 为不同节点且均存在于给定的二叉搜索树中。
数据范围:
3<=节点总数<=10000
0<=节点值<=10000

如果给定以下搜索二叉树: {7,1,12,0,4,11,14,#,#,3,5},如下图:


示例1

输入:

{7,1,12,0,4,11,14,#,#,3,5},1,12

输出:

7

说明:

节点1 和 节点12的最近公共祖先是7

示例2

输入:

{7,1,12,0,4,11,14,#,#,3,5},12,11

输出:

12

说明:

因为一个节点也可以是它自己的祖先.所以输出12

原站题解

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C++ 解法, 执行用时: 4ms, 内存消耗: 980KB, 提交时间: 2022-02-08

/**
 * struct TreeNode {
 *	int val;
 *	struct TreeNode *left;
 *	struct TreeNode *right;
 *	TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    /**
     * 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
     */
    TreeNode findNode(TreeNode* root,int p,int q){
        if(!root){
            return *root;
        }
        if(root->val==p || root->val==q){
            return *root;
        }
        if(p<root->val && q<root->val){
            return findNode(root->left, p, q);
        }else if(p>root->val && q>root->val){
            return findNode(root->right, p, q);
        }else{
            return *root;
        }
    }
    int lowestCommonAncestor(TreeNode* root, int p, int q) {
        return findNode(root, p, q).val;
    }
};

C++ 解法, 执行用时: 4ms, 内存消耗: 1020KB, 提交时间: 2022-02-08

/**
 * struct TreeNode {
 *	int val;
 *	struct TreeNode *left;
 *	struct TreeNode *right;
 *	TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    /**
     * 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
     */
    int lowestCommonAncestor(TreeNode* root, int p, int q) {
        // write code here
        if (root == nullptr) {
            return -1;
        }
        if (p>q){
            int temp = q;
            q=p;
            p=q;
        }
        return lowest(root,p,q);
    }
    int lowest(TreeNode* root, int p, int q) {
        if (root == nullptr) {
            return -1;
        }
        if (root->val >q){
            return lowest(root->left, p, q);
        }
         if (root->val < p){
            return lowest(root->right, p, q);
        }
        return root->val;
    }
};

C++ 解法, 执行用时: 4ms, 内存消耗: 1020KB, 提交时间: 2021-11-21

/**
 * struct TreeNode {
 *	int val;
 *	struct TreeNode *left;
 *	struct TreeNode *right;
 *	TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    /**
     * 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
     */
    void findTargetNode(TreeNode* root, vector<int>& path, int target) {
        if (!root) return;
        if (root->val == target) {
            // 找到了
            path.push_back(root->val);
            return;
        }
        else if (root->val > target) {
            // 在左子树搜索
            path.push_back(root->val);
            findTargetNode(root->left, path, target);
            if (path.back() == target) return;
            path.pop_back();
        }
        else {
            // 在右子树搜索
            path.push_back(root->val);
            findTargetNode(root->right, path, target);
            if (path.back() == target) return;
            path.pop_back();
        }
    }

    int lowestCommonAncestor(TreeNode* root, int p, int q) {
        vector<int> path1;
        findTargetNode(root, path1, p);
        vector<int> path2;
        findTargetNode(root, path2, q);
        if (path1.size() == 0 || path2.size() == 0) return -1;
        int l = 0;
        while (l < path1.size() && l < path2.size() && path1[l] == path2[l]) {
            l++;
        }
        
        return path1[l - 1];
    }
};

C++ 解法, 执行用时: 4ms, 内存消耗: 1032KB, 提交时间: 2021-11-21

/**
 * struct TreeNode {
 *	int val;
 *	struct TreeNode *left;
 *	struct TreeNode *right;
 *	TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    /**
     * 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
     */
    int ret=0;
    int lowestCommonAncestor(TreeNode* root, int p, int q) {
        // write code here
        
        if(root==nullptr)
            return -1;
        
        if((p>=root->val && q<=root->val) || p<=root->val && q>=root->val)
            ret=root->val;
        else if(p<=root->val && q<=root->val){
            ret=lowestCommonAncestor(root->left,p,q);
        }else
            ret=lowestCommonAncestor(root->right,p,q);
        return ret;
    }
};

C++ 解法, 执行用时: 4ms, 内存消耗: 1032KB, 提交时间: 2021-11-17

/**
 * struct TreeNode {
 *	int val;
 *	struct TreeNode *left;
 *	struct TreeNode *right;
 *	TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    /**
     * 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
     */
    int lowestCommonAncestor(TreeNode* root, int p, int q) {
        // write code here
        TreeNode* resNode=root;
        while(1)
        {
            if(resNode->val<p && resNode->val <p)//当前节点比两个节点都小
            {
                resNode=resNode->right;
            }else if(resNode->val >p && resNode->val>q)
            {
                resNode=resNode->left;
            }else
                break;
        }
        return resNode->val;
        
        
    }
};

上一题