小编典典

如何找到任何二叉树中两个节点的最低公共祖先?

algorithm

这里的二叉树不一定是二叉搜索树。
该结构可以视为-

struct node {
    int data;
    struct node *left;
    struct node *right;
};

我可以和朋友一起解决的最大解决方案就是这种情况-
考虑以下二叉树

二叉树

有序遍历收益-8,4,9,2,5,5,1,6,3,7

以及后遍历收益-8、9、4、5、2、6、7、3、1

因此,例如,如果我们要找到节点8和5的公共祖先,那么我们将列出在有序树遍历中8到5之间的所有节点的列表,在这种情况下碰巧是[4,9
,2]。然后,我们检查此列表中的哪个节点在后遍历中最后出现,即2。因此,8和5的共同祖先是2。

我认为该算法的复杂度为O(n)(对于有序/后序遍历为O(n),其余步骤又为O(n),因为它们仅是数组中的简单迭代)。但是很有可能这是错误的。:-)

但这是一种非常粗糙的方法,我不确定在某些情况下它是否会崩溃。是否还有其他(可能是最佳的)解决方案?


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2020-07-28

共1个答案

小编典典

尼克·约翰逊是正确的,一个一个O(n)的时间复杂度算法是最好的,如果你没有父指针,你可以做。)对于算法的一个简单的递归版本中看到代码金丁的职务)它运行在O(n)的时间。

但是请记住,如果您的节点具有父指针,则可以使用改进的算法。对于有问题的两个节点,请从节点开始并在前面插入父节点,以构建一个包含从根到节点的路径的列表。

因此,对于您的示例中的8,您得到了(显示步骤):{4},{2、4},{1、2、4}

对您所讨论的其他节点执行相同的操作,导致(未显示步骤):{1,2}

现在比较您创建的两个列表,以查找列表不同的第一个元素,或列表中一个的最后一个元素,以先到者为准。

该算法需要O(h)时间,其中h是树的高度。在最坏的情况下,O(h)等于O(n),但是如果树是平衡的,则只有O(log(n))。它还需要O(h)空间。可能只使用恒定空间的改进版本,代码在CEGRD的帖子中显示


不管如何构造树,如果这是您对树执行多次操作而又不改变树之间的操作,则可以使用其他算法,这些算法需要O(n)[线性]时间准备,但是要找到配对仅需O(1)[恒定]时间。有关这些算法的参考,请参见[Wikipedia上最低的祖先问题页面。(感谢Jason最初发布了此链接)

2020-07-28