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二叉树最近公共父节点
在二叉树中找最近公共父节点。分为两种情况,一种是有父指针,一种没有父指针。
1、有父指针
这种情况比较简单,计算两个结点的深度,再把深度大的向上移,移到同一深度。在同时向上移动,直到两个结点相同,这样便找到了父节点。这个算法时间复杂度为O(N)。
代码实现:
#include<iostream> struct Node { int data; Node* left; Node* right; Node* parent; Node() :left(NULL), right(NULL), parent(NULL) {} }; int getDpeth(Node *n)//结点n到根节点深度 { int count = 0; while (n) { ++count; n = n->parent; } return count; } Node* findNearestCommonAncestor(Node* n1, Node* n2) { int depth1 = getDpeth(n1); int depth2 = getDpeth(n2); //移动同一深度 while (depth1 > depth2) { n1 = n1->parent; --depth1; } while (depth1 < depth2) { n2 = n2->parent; --depth2; } //向上找 while (n1 != n2) { n1 = n1->parent; n2 = n2->parent; } return n1; } int main() { //测试 Node* A[11]; for (int i = 0; i < 11; ++i) { A[i] = new Node(); A[i]->data = http://www.mamicode.com/i;>2、没有父指针
这种情况有点难。首先从根节点开始向下找,如果根节点等于其中一个子节点,那么根节点便是最近公共父结点。否则计算左子树和右子树中包含n1或n2的个数。如果左子树包含n1、n2那么最近公共父结点在左子树,如果右子树包含n1和n2,那么在右子树。如果左右子树各包含一个,那么最近公共父结点就是当前结点。如果二叉树是平衡的,那么算法复杂度为O(logN)。最坏情况就是树成了链表,算法时间负责度为O(N^2)。思路清晰了,可以编写代码:#include<iostream> struct Node { int data; Node* left; Node* right; Node() :left(NULL), right(NULL) {} }; //计算当前结点包含n1、n2个数 int countMatch(Node *current, Node* n1, Node* n2) { if (current == NULL) return 0; int count = countMatch(current->left, n1, n2) + countMatch(current->right, n1, n2); if (current == n1 || current == n2) return 1 + count; return count; } Node* findLCA(Node* root, Node* n1, Node* n2) { if (root == NULL) return NULL; if (root == n1 || root == n2) return root; int count = countMatch(root->left, n1, n2);//左子树包含n1和n2的个数 if (count == 1) return root;//左子树一个,右子树肯定也有一个 else if (count == 2)//都在左子树 return findLCA(root->left, n1, n2); else//都在右子树 return findLCA(root->right, n1, n2); } int main() { //测试 Node* A[11]; for (int i = 0; i < 11; ++i) { A[i] = new Node(); A[i]->data = http://www.mamicode.com/i;>还有一种方法,从下向上找。如果找到n1或n2,就把它传给它的父结点,如果向下到头都没有找到,那么返回NULL。如果当前结点左右子树都返回非NULL,那么当前结点就是最近公共父结点。这样只需要遍历一遍,算法时间复杂度为O(N)。#include<iostream> struct Node { int data; Node* left; Node* right; Node() :left(NULL), right(NULL) {} }; Node* findLCA(Node *root, Node* n1, Node* n2) { if (root == NULL)//没找到 return NULL; if (root == n1 || root == n2)//找到 return root; Node* L = findLCA(root->left, n1, n2);//左子树 Node* R = findLCA(root->right, n1, n2);//右子树 //当前结点左右子树都找到了n1和n2,那么这个结点就是LCA结点 if (L != NULL&R != NULL) return root; //否则是不为NULL的结点,或者两个都为NULL else return L !=NULL ? L : R; } int main() { //测试 Node* A[11]; for (int i = 0; i < 11; ++i) { A[i] = new Node(); A[i]->data = http://www.mamicode.com/i;>
源代码在github备份:https://github.com/KangRoger/Example/tree/master/LeastCommonAncestor二叉树最近公共父节点
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