树公共父节点问题

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介绍

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)。”

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说明:

  • 所有节点的值都是唯一的。
  • p、q 为不同节点且均存在于给定的二叉树中。

思路

遇到这个首先想的是要是能自底向上查找就好了,这样就可以找到公共祖先了。那么二叉树如何可以自底向上查找呢?二叉树回溯的过程就是从低到上。后序遍历就是天然的回溯过程,最先处理的一定是叶子节点。接下来就看如何判断一个节点是节点q和节点p的公共公共祖先呢。如果找到一个节点,发现左子树出现结点p,右子树出现节点q,或者 左子树出现结点q,右子树出现节点p,那么该节点就是节点p和q的最近公共祖先。使用后序遍历,回溯的过程,就是从低向上遍历节点,一旦发现如何这个条件的节点,就是最近公共节点了。在递归函数有返回值的情况下:如果要搜索一条边,递归函数返回值不为空的时候,立刻返回,如果搜索整个树,直接用一个变量left、right接住返回值,这个left、right后序还有逻辑处理的需要,也就是后序遍历中处理中间节点的逻辑(也是回溯) 。

  1. 求最小公共祖先,需要从底向上遍历,那么二叉树,只能通过后序遍历(即:回溯)实现从低向上的遍历方式。
  2. 在回溯的过程中,必然要遍历整棵二叉树,即使已经找到结果了,依然要把其他节点遍历完,因为要使用递归函数的返回值(也就是代码中的left和right)做逻辑判断。
  3. 要理解如果返回值left为空,right不为空为什么要返回right,为什么可以用返回right传给上一层结果。
TreeNode* left = lowestCommonAncestor(root->left, p, q);
TreeNode* right = lowestCommonAncestor(root->right, p, q);
  • 如果left 和 right都不为空,说明此时root就是最近公共节点。这个比较好理解。
  • 如果left为空,right不为空,就返回right,说明目标节点是通过right返回的,反之依然。