二叉搜索树的最近公共祖先

题目描述

来源于 https://leetcode-cn.com/

给定一个二叉搜索树, 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)。”

例如,给定如下二叉搜索树:  root = [6,2,8,0,4,7,9,null,null,3,5]

 

示例 1:

输入: root = [6,2,8,0,4,7,9,null,null,3,5], p = 2, q = 8
输出: 6 
解释: 节点 2 和节点 8 的最近公共祖先是 6。

示例 2:

输入: root = [6,2,8,0,4,7,9,null,null,3,5], p = 2, q = 4
输出: 2
解释: 节点 2 和节点 4 的最近公共祖先是 2, 因为根据定义最近公共祖先节点可以为节点本身。

 

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搜索树中。

解法一:

可以先找到从根节点到待查找节点的路径,然后找到路径上的最近公共节点。

class Solution {
public:
    TreeNode* lowestCommonAncestor(TreeNode* root, TreeNode* p, TreeNode* q) {
        vector<TreeNode*> path1 = find_path(root, p);
        vector<TreeNode*> path2 = find_path(root, q);
        auto it = find_first_of(path1.rbegin(), path1.rend(), path2.rbegin(), path2.rend());
        return *it;
    }

private:
    vector<TreeNode*> find_path(TreeNode* root, TreeNode* node){
        vector<TreeNode*> path;
        path.push_back(root);
        while(root != node){
            if(root->val > node->val){
                root = root->left;
            }else{
                root = root->right;
            }
            path.push_back(root);
        }
        return path;
    }
};

解法二:

如果待查找的两个节点的值都小于根节点,那么说明他们都是左孩子的孩子节点。因此,可以在左子树中查找公共节点。同理如果均大于父节点,自然在右子树中查找。但是如果一个大于根节点,一个小于根节点,那么他们的最近公共节点必然就是根节点。

class Solution {
public:
    TreeNode* lowestCommonAncestor(TreeNode* root, TreeNode* p, TreeNode* q) {
        if(p->val < root->val && q->val < root->val){
            return lowestCommonAncestor(root->left, p, q);
        }else if(p->val > root->val && q->val > root->val){
            return lowestCommonAncestor(root->right, p, q);
        }else{
            return root;
        }
    }
};