leetcode刷题：二叉树24（二叉树的最近公共祖先）

236. 二叉树的最近公共祖先

力扣题目链接

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，给定如下二叉树: root = [3,5,1,6,2,0,8,null,null,7,4]

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。

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树中。

这题乍一看其实不难，就是找到这两个结点的路径，然后比较路径的上的值，找到最后一个相等的结点。
递归遍历，如果两个结点都找到，则停止递归。注意递归时要判断是不是单分支结点，不能用叶子结点为null作为终止条件，否则连删两次走过的路径，就结点缺失了，路径跳结点了。要判断，最后一个个删重复路径。
最后就是遍历的时候，这个卡我好久，可能是刷题刷迷糊了，类似 3 5 和 3 5 4 2 这样，找到最后一个公共元素，我做了半小时，无语，用指针法。
不能做了，停一停，散散步去。

package com.programmercarl.tree;

import com.programmercarl.util.GenerateTreeNode;

import java.util.*;

/** * @ClassName LowestCommonAncestor * @Descriotion TODO * @Author nitaotao * @Date 2022/7/6 10:12 * @Version 1.0 * https://leetcode.cn/problems/lowest-common-ancestor-of-a-binary-tree/ * 236. 二叉树的最近公共祖先 **/
public class LowestCommonAncestor {
    
    /** * 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）。” * 来源：力扣（LeetCode） * 链接：https://leetcode.cn/problems/lowest-common-ancestor-of-a-binary-tree * 著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。 * * @param root * @param p * @param q * @return */
    public TreeNode lowestCommonAncestor(TreeNode root, TreeNode p, TreeNode q) {
    
        /** * 思路清晰： * 找到两个结点的路径 * 路径值比较，当值不相等了，返回上一个路径值 */
        this.p = p;
        this.q = q;
        traversal(root);

        int size = Math.min(pPathNode.size(), qPathNode.size());
        //指向公共元素
        TreeNode result = pPathNode.get(0);
        for (int i = 1; i < size; i++) {
    
            if (pPathNode.get(i).val == qPathNode.get(i).val) {
    
                result = pPathNode.get(i);
            }
        }
// pPathNode.stream().forEach((item) -> System.out.print(item.val));
// System.out.println();
// qPathNode.stream().forEach((item) -> System.out.print(item.val));
// System.out.println();
        return result;
    }

    boolean isFindPandQ = false;
    TreeNode p;
    TreeNode q;
    List<TreeNode> pPathNode = new ArrayList<TreeNode>();
    List<TreeNode> qPathNode = new ArrayList<TreeNode>();
    List<TreeNode> curPathNode = new ArrayList();

    public void traversal(TreeNode root) {
    
        if (isFindPandQ) {
    
            //发现完毕，停止递归
            return;
        }


        curPathNode.add(root);

        if (root.val == p.val) {
    
            pPathNode = new ArrayList<>(curPathNode);
            //当两个都找到时停止递归
            isFindPandQ = pPathNode.size() > 0 && qPathNode.size() > 0;
        }

        if (root.val == q.val) {
    
            qPathNode = new ArrayList<>(curPathNode);
            //当两个都找到时停止递归
            isFindPandQ = pPathNode.size() > 0 && qPathNode.size() > 0;
        }
        //分开讨论两种情况，防止叶子结点删除两次最后位置
        if (root.left != null) {
    
            traversal(root.left);
        }
        if (root.right != null) {
    
            traversal(root.right);
        }
        curPathNode.remove(curPathNode.size() - 1);
    }

    public static void main(String[] args) {
    
        System.out.println(new LowestCommonAncestor().lowestCommonAncestor(GenerateTreeNode.generateTreeNode("[3,5,1,6,2,0,8,null,null,7,4]"), new TreeNode(5), new TreeNode(4)).val);
        System.out.println(new LowestCommonAncestor().lowestCommonAncestor(GenerateTreeNode.generateTreeNode("[3,5,1,6,2,0,8,null,null,7,4]"), new TreeNode(5), new TreeNode(1)).val);
    }
}