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PHP二叉树怎么搜索的最近公共父辈

2023-06-20 13:58

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这篇文章主要讲解了“PHP二叉树怎么搜索的最近公共父辈”,文中的讲解内容简单清晰,易于学习与理解,下面请大家跟着小编的思路慢慢深入,一起来研究和学习“PHP二叉树怎么搜索的最近公共父辈”吧!

二叉搜索树的最近公共祖先

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。

解题思路

这题让求二叉搜索树的最近公共祖先,而二叉搜索树的特点就是左子树的所有节点都小于当前节点,右子树的所有节点都大于当前节点,并且每棵子树都具有上述特点,所以这题就好办了,从更节点开始遍历

如果两个节点值都小于根节点,说明他们都在根节点的左子树上,我们往左子树上找如果两个节点值都大于根节点,说明他们都在根节点的右子树上,我们往右子树上找如果一个节点值大于根节点,一个节点值小于根节点,说明他们他们一个在根节点的左子树上一个在根节点的右子树上,那么根节点就是他们的最近公共祖先节点。

代码

     class Solution {        function lowestCommonAncestor($root, $p, $q) {        //如果根节点和p,q的差相乘是正数,说明这两个差值要么都是正数要么都是负数,也就是说        //他们肯定都位于根节点的同一侧,就继续往下找        while (($root->val - $p->val) * ($root->val - $q->val) > 0)            $root = $p->val < $root->val ? $root->left : $root->right;        //如果相乘的结果是负数,说明p和q位于根节点的两侧,如果等于0,说明至少有一个就是根节点        return $root;    }}

二叉树的最近公共祖先

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。

解题思路

(递归) O(n)

当我们用递归去做这个题时不要被题目误导,应该要明确一点 这个函数的功能有三个:给定两个节点 pp 和 qq

如果 pp 和 qq 都存在,则返回它们的公共祖先; 如果只存在一个,则返回存在的一个; 如果 pp 和 qq 都不存在,则返回NULL 本题说给定的两个节点都存在,那自然还是能用上面的函数来解决

具体思路: (1) 如果当前结点 rootroot 等于 NULL,则直接返回 NULL (2) 如果 rootroot 等于 pp 或者 qq ,那这棵树一定返回 pp 或者 qq (3) 然后递归左右子树,因为是递归,使用函数后可认为左右子树已经算出结果,用 leftleft 和 rightright 表示 (4) 此时若leftleft为空,那最终结果只要看 rightright;若 rightright 为空,那最终结果只要看 leftleft (5) 如果 leftleft 和 rightright 都非空,因为只给了 pp 和 qq 两个结点,都非空,说明一边一个,因此 rootroot 是他们的最近公共祖先 (6) 如果 leftleft 和 rightright 都为空,则返回空(其实已经包含在前面的情况中了)

时间复杂度是 O(n):每个结点最多遍历一次或用主定理,空间复杂度是 O(n):需要系统栈空间

代码

 class Solution {        function lowestCommonAncestor($root, $p, $q) {        if ($root == null || $root == $p || $root == $q)            return $root;        $left = $this->lowestCommonAncestor($root->left, $p, $q);        $right = $this->lowestCommonAncestor($root->right, $p, $q);                //如果left为空,说明这两个节点在cur结点的右子树上,我们只需要返回右子树查找的结果即可        if ($left == null)            return $right;        //同上        if ($right == null)            return $left;        //如果left和right都不为空,说明这两个节点一个在cur的左子树上一个在cur的右子树上,        //我们只需要返回cur结点即可。        if ($left && $right) {            return $root;        }        return null;    }}

感谢各位的阅读,以上就是“PHP二叉树怎么搜索的最近公共父辈”的内容了,经过本文的学习后,相信大家对PHP二叉树怎么搜索的最近公共父辈这一问题有了更深刻的体会,具体使用情况还需要大家实践验证。这里是编程网,小编将为大家推送更多相关知识点的文章,欢迎关注!

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