「前端刷题」236.二叉树的最近公共祖先(MEDIUM)

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题目(Lowest Common Ancestor of a Binary Tree)

链接:https://leetcode-cn.com/problems/lowest-common-ancestor-of-a-binary-tree
解决数:2346
通过率:69.4%
标签:树 深度优先搜索 二叉树 
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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:

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。

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
  • p 和 q 均存在于给定的二叉树中。

思路

对于根节点 root,p、q 的分布,有两种可能:

  • p、q 分居 root 的左右子树,则 LCA 为 root。
  • p、q 存在于 root 的同一侧子树中,就变成规模小一点的相同问题。

定义递归函数

递归函数:返回当前子树中 p 和 q 的 LCA。如果没有 LCA,就返回 null。

从根节点 root 开始往下递归遍历……

  • 如果遍历到 p 或 q,比方说 p,则 LCA 要么是当前的 p(q 在 p 的子树中),要么是 p 之上的节点(q 不在 p 的子树中),不可能是 p 之下的节点,不用继续往下走,返回当前的 p。

  • 当遍历到 null 节点,空树不存在 p 和 q,没有 LCA,返回 null。

  • 当遍历的节点 root 不是 p 或 q 或 null,则递归搜寻 root 的左右子树:

    1. 如果左右子树的递归都有结果,说明 p 和 q 分居 root 的左右子树,返回 root。
    2. 如果只是一个子树递归调用有结果,说明 p 和 q 都在这个子树,返回该子树递归结果。
    3. 如果两个子树递归结果都为 null,说明 p 和 q 都不在这俩子树中,返回 null。

代码

const lowestCommonAncestor = (root, p, q) => {
    if (root == null) { // 遇到null,返回null 没有LCA
        return null;
    }
    if (root == q || root == p) { // 遇到p或q,直接返回当前节点
        return root;
    }
    // 非null 非q 非p,则递归左右子树
    const left = lowestCommonAncestor(root.left, p, q);
    const right = lowestCommonAncestor(root.right, p, q);
    // 根据递归的结果,决定谁是LCA
    if (left && right) {
        return root;
    }
    if (left == null) {
        return right;
    }
    return left;
};