(Java算法)剑指offer-面试题68 - II. 二叉树的最近公共祖先

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]

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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。

实际上,我们解决树相关的问题,一般就是使用,栈,dfs,bfs来解决,本题则是采用dfs,也就是象征性的采用递归的方法来解决。

而我们既然使用了递归的手段,就必须定义一个递归的出口,我们可以将dfs遍历到树的最底层的时候,当做出口返回null,意味着我们这棵树的一根树枝已经遍历结束了,也没有找到任何一个节点,然后就可以再去遍历其他的子树,直到找到我们要的结点。

本题思路是这样的,以根作为起点,按照前序遍历的顺序递归,将遍历到的每一个结点都当做是一个根节点,然后根据根节点去递归,当我们在左子树没有找到到需要的结点的时候,说明公共祖先一定是在右子树出现,如果我们没有在右子树找到结点,那么公共组件一定在左子树。如果递归过程中产生的父节点的左右两端,都没有找到的话,只能说明这两个结点在树根的左右两端,return root了就只能。

在这里插入图片描述
假设两个红点是我们的两个node,我们第一次遍历到底,一个节点都没找到,这时候root是4,然后递归回去,此时root是3,我们遍历右子树,然后发现了第一个node,但是没有发现第二个node,root再回退,变成2,然后遍历右子树,到6,再遍历左子树,到7,找到node,那么最后的祖先,就是2,返回2的node就可了。

/**
 * 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||root==p||root==q) return root;
        TreeNode left = lowestCommonAncestor(root.left,p,q);
        TreeNode right = lowestCommonAncestor(root.right,p,q);
        if(left==null) return right;
        if(right==null) return left;
        return root;
    }
}
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