首先我們補充說明一下什麼是二元搜尋樹:
在二元搜尋樹中,對於每一個節點來說,他的左子樹中的值都比他小,右子樹的中的值都比他大。所以二元搜尋樹的中序遍歷是一組有順序的資料。
對於上述這棵樹,假設要求 p q 的最近公共祖先。
那麼它有以下情況:
#對於普通的二元樹來說,也無非就這幾種情況:pq都在左,pq都在右,pq一左一右,pq有一個是根節點。
所以分別遞歸的去左子樹和右子樹中找 p q 節點的公共祖先,找到了則返回該節點,沒有找到則返回空。
#根據上述思路,我們很容易寫出程式碼
public TreeNode lowestCommonAncestor(TreeNode root, TreeNode p, TreeNode q) { if(root == null) return null; // p 为当前树的根节点 if(p == root) return p; // q 为当前树的根节点 if(q == root) return q; // 去左子树中找 TreeNode left = lowestCommonAncestor(root.left,p,q); // 去右子树中找 TreeNode right = lowestCommonAncestor(root.right,p,q); // 左边右边都找到了 if(left != null && right != null) { return root; } // 左边找到了,右边没找到 if(left != null) { return left; } if(right != null) { return right; } return null; }
每個節點會保存它父親節點的位址,可以層層網上找,直到找到兩鍊錶的第一個交點,該交點就是他們的公共祖先。
而對於普通的二元樹來說,只能層層往下找,不能往上,所以要保留兩個節點的路徑,直到兩路徑的最後一個相同節點。這裡我們用堆疊來保留兩個節點的路徑。
先彈出元素多的堆疊中的元素,然後兩個堆疊再一起彈出,直到要彈出的節點相等,就是其最近公共祖先。
那麼這裡最大的困難就是儲存路徑。
這裡用堆疊來儲存路徑,當遍歷到一個節點時,將該節點放入堆疊中,再遞歸該節點的左樹和右樹找,如果找到了則保留路徑,沒找到則彈出。
假設找下圖的p:
先將根節點放入棧,遞歸root節點的左子樹找,找不到則彈出,在右子樹找。
當root 走到6 的時候,發現該節點的左右均為空,說明在該子樹中沒找到目標節點,彈出6 ,在5 的右子樹中繼續找。
同理在 5 的右子樹中也找不到,會彈出直到去 3 的右子樹找,來到 1 ,找到。
// 用于找节点的路径 public boolean getPath(TreeNode root, TreeNode node, Stack<TreeNode> stack) { if(root == null || node == null) { return false; } // 将当前节点放入栈中 stack.push(root); if(root.val == node.val) { return true;// 找到了 } // 当前节点没找到,去左子树找 boolean flag = getPath(root.left,node,stack); // 左子树中找到了,直接返回 if(flag) { return true; } // 左子树没找到,去右子树找 flag = getPath(root.right,node,stack); // 右子树中找到了,直接返回 if(flag) { return true; } // 左右子树都没找到,弹出节点 stack.pop(); return false; } public TreeNode lowestCommonAncestor(TreeNode root, TreeNode p, TreeNode q) { if(root == null) { return null; } Stack<TreeNode> stackp = new Stack<>(); Stack<TreeNode> stackq = new Stack<>(); // 分别得到 p q 的路径 getPath(root,p,stackp); getPath(root,q,stackq); int sizep = stackp.size(); int sizeq = stackq.size(); if(sizep > sizeq) { int size = sizep - sizeq; // 弹出元素直至两栈中元素个数相等 while(size > 0) { stackp.pop(); size--; } }else { int size = sizeq - sizep; // 弹出元素直至两栈中元素个数相等 while(size > 0) { stackq.pop(); size--; } } // 一起弹出,直到找到第一个相同的元素 while(!stackp.isEmpty() && !stackq.isEmpty()) { if(stackp.peek() == stackq.peek()) { // 找到了,就返回该节点 return stackq.pop(); }else { stackp.pop(); stackq.pop(); } } // 没找到,返回 null return null; }
以上是Java怎麼找二元樹的最近公共祖先的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!