【前端面试常见算法题系列】236. 二叉树的最近公共祖先(中等)

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一、题目描述

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 的两个节点 p、q,最近公共祖先表示为一个节点 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)。”

示例 1:

image.png

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: image.png

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。

示例 3:

输入:root = [1,2], p = 1, q = 2
输出:1

提示:

  • 树中节点数目在范围 [2, 105] 内。
  • -109 <= Node.val <= 109
  • 所有 Node.val 互不相同 。
  • p != q
  • pq 均存在于给定的二叉树中。

二、思路分析

毋庸置疑,这道题要用到递归解法,不断遍历看看是否能在 root 中找到 pq

首先给出递归函数的定义:给该函数输入三个参数 rootpq,它会返回一个节点:

  • ①如果 p 和 q 都在以 root 为根的树中,函数返回的即使 p 和 q 的最近公共祖先节点。
  • ②如果 p 和 q 都不在以 root 为根的树中,函数应该返回 null 。
  • ③如果 p 和 q 只有一个存在于 root 为根的树中,函数就返回那个节点。

思路一确定,代码很快就出来了。

三、AC 代码

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    TreeNode* lowestCommonAncestor(TreeNode* root, TreeNode* p, TreeNode* q) {
        // base case
        if (!root) return NULL;
        if (root == p || root == q) return root;

        TreeNode* left = lowestCommonAncestor(root -> left, p, q);
        TreeNode* right = lowestCommonAncestor(root -> right, p, q);
        // 情况 1
        if (left && right) {
            return root;
        }
        // 情况 2
        if (!left && !right) {
            return NULL;
        }
        // 情况 3
        return left == NULL ? right : left;
    }
};