236. Lowest Common Ancestor of a Binary Tree-(二叉树中两结点的最近公共祖先)

题目描述:

236. Lowest Common Ancestor of a Binary Tree-(二叉树中两结点的最近公共祖先)

和235所不同的是,235指出二叉树是一棵特殊的树(二叉搜索树),而在本题中的二叉树是一棵普通的二叉树。

思路1:自顶向下的方法(时间复杂度o(n平方))

判断当前结点的左右子树是否包含这两个结点。

①如果左子树包含这两个结点,则最近公共祖先结点一定在左子树中。②如果右子树包含这2个个节点,则最近公共节点也一定在右子树中。③如果一个节点在左子树中,另一个节点在右子树中,则当前结点就是它们的最近公共祖先结点。

236. Lowest Common Ancestor of a Binary Tree-(二叉树中两结点的最近公共祖先)

class Solution {
    public TreeNode lowestCommonAncestor(TreeNode root, TreeNode p, TreeNode q) {
        if(hasNode(root.left,p)&&hasNode(root.left,q)){
            return lowestCommonAncestor(root.left,p,q);//p,q都在左子树
        }
        if(hasNode(root.right,p)&&hasNode(root.right,q)){
            return lowestCommonAncestor(root.right,p,q);//p,q都在右子树
        }
        return root;//一个在左子树,一个在右子树
    }
    private boolean hasNode(TreeNode root,TreeNode node){
        if(root==null){
            return false;
        }
        if(root==node){
            return true;
        }
        return hasNode(root.left,node)||hasNode(root.right,node);
    }
}

 

我们判断以一个结点为根的树是否含有某个结点时,需要遍历树的每个结点。接下来我们判断左子结点或者右结点为根的树中是否含有要找结点,仍然需要遍历。第二次遍历的操作其实在前面的第一次遍历都做过了。由于存在重复的遍历,本方法在时间效率上肯定不是最好的。

自顶向下的方法用了829ms,是真的慢!!!!!!!

 

思路2:自底向上的方法(时间复杂度o(n))

自顶向下的方法需要重复遍历结点,自底向上的方法可以避免这种情况。
自底向上遍历结点,一旦遇到结点等于p或者q,则将其向上传递给它的父结点。父结点会判断它的左右子树是否都包含其中一个结点,如果是,则父结点一定是两个结点p,q的LCA,传递父结点到root。如果不是,我们向上传递其中的包含结点p或者结点q的子结点,或者null(如果子结点不包含任何一个)。该方法的时间复杂度为o(n).
递归实现:
* 以根节点为起点,往左右分支寻找,如果找到了p或q结点,则返回该节点。
* 否则,继续往叶子节点寻找。如果一直递归到null还是找不到该节点,则说明此分支上不存在该节点。

236. Lowest Common Ancestor of a Binary Tree-(二叉树中两结点的最近公共祖先)

class Solution {
    public TreeNode lowestCommonAncestor(TreeNode root, TreeNode p, TreeNode q) {
        if(root==null||root==p||root==q){
            return root;
        }
        TreeNode LeftNode=lowestCommonAncestor(root.left,p,q);
        TreeNode RightNode=lowestCommonAncestor(root.right,p,q);
        if(LeftNode!=null&&RightNode!=null){
            return root;//p,q分布在root两侧,返回即可
        }else{
            return (LeftNode!=null?LeftNode:RightNode);
        }
        
    }
}

思路3:

参考博客:

https://blog.****.net/happyaaaaaaaaaaa/article/details/51635658

https://blog.****.net/sgbfblog/article/details/7935537