【剑指offer】近期公共祖先
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剑指offer上的最后一题了,一个递归函数调了一下午,才得到正确的结果。
- 题目描写叙述:
-
给定一棵树,同一时候给出树中的两个结点,求它们的最低公共祖先。
- 输入:
-
输入可能包括多个測试例子。
对于每一个測试案例,输入的第一行为一个数n(0<n<1000),代表測试例子的个数。
当中每一个測试例子包括两行,第一行为一个二叉树的先序遍历序列,当中左右子树若为空则用0取代,当中二叉树的结点个数node_num<10000。
第二行为树中的两个结点的值m1与m2(0<m1,m2<10000)。
- 输出:
-
相应每一个測试案例,
输出给定的树中两个结点的最低公共祖先结点的值,若两个给定结点无最低公共祖先,则输出“My God”。
- 例子输入:
-
2
1 2 4 6 0 0 7 0 0 5 8 0 0 9 0 0 3 0 0
6 8
1 2 4 6 0 0 7 0 0 5 8 0 0 9 0 0 3 0 0
6 12
- 例子输出:
-
2
My God
这类的题目,方法蛮多的,思路也不难理解,基本都是各种遍历的变种,主要是写代码,尤其基于递归的代码。
首先假设是二叉排序树自然不用说了,推断的一句就是该节点的值是否位于输入的这两个节点之间,能够用前序遍历来做。
假设是普通的树或者二叉树,解题思路是一样的,能够考虑前序遍历,得到两个路径,用链表或数组保存起来,然后找出两条路径的最后一个公共节点就可以。也能够后序遍历的方式,遍历到输入的节点时,将该节点及其后面遍历到的节点都保存到一个链表或数组中,然后找出两条路径的第一个公共机节点就可以。
以下採用的是前序遍历,并用数组保存路径的代码。
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h> typedef struct BTNode
{
struct BTNode *lchild;
struct BTNode *rchild;
int data;
}BTNode,*BTree; /*
前序遍历找出根节点到数据域为val的节点路径,保存在path数组中,
这里index是保存到path数组中的元素的下标,*len用来保存路径长度,
假设能找到val,则返回ture,找不到则返回false
*/
bool GetPreTraversePath(BTree pTree,int val,int *path,int index,int *len)
{
if(pTree == NULL)
{
*len = 0;
return false;
} path[index] = pTree->data;
if(pTree->data == val)
{
*len = index+1;
return true;
}
else
{
bool can;
can = GetPreTraversePath(pTree->lchild,val,path,index+1,len);
if(!can)
can = GetPreTraversePath(pTree->rchild,val,path,index+1,len);
return can;
}
} /*
获取两个路径的最后一个公共节点,
因为对树的先序遍历的结果中,前面一定有些节点同样,因此一定能找到最后一个同样节点
*/
int GetFirstCommonNode(int *path1,int len1,int *path2,int len2)
{
int shortLen = len1<len2 ? len1:len2;
int i;
for(i=0;i<shortLen;i++)
{
if(path1[i] != path2[i])
break;
}
return path1[i-1];
} /*
依据先序遍历序列创建二叉树,因为可能改变根节点的指向,因此传入BTNode的二级指针
*/
void CreateBTree(BTree *pRoot)
{
int data;
scanf("%d",&data);
if(data == 0)
*pRoot = NULL;
else
{
*pRoot = (BTree)malloc(sizeof(BTNode));
if(*pRoot == NULL)
exit(EXIT_FAILURE);
(*pRoot)->data = data;
(*pRoot)->lchild = NULL;
(*pRoot)->rchild = NULL;
CreateBTree(&((*pRoot)->lchild));
CreateBTree(&((*pRoot)->rchild));
}
} /*
销毁二叉树
*/
void DestroyBTree(BTree pRoot)
{
if(pRoot != NULL)
{
if(pRoot->lchild != NULL)
DestroyBTree(pRoot->lchild);
if(pRoot->rchild != NULL)
DestroyBTree(pRoot->rchild);
free(pRoot);
pRoot = NULL;
}
} int main()
{
int path1[10000];
int path2[10000]; int n;
while(scanf("%d",&n) != EOF)
{
int i;
for(i=0;i<n;i++)
{
BTree pRoot = NULL;
CreateBTree(&pRoot); int val1,val2;
scanf("%d %d",&val1,&val2); int len1,len2;
bool can1 = GetPreTraversePath(pRoot,val1,path1,0,&len1);
bool can2 = GetPreTraversePath(pRoot,val2,path2,0,&len2); if(can1 && can2)
printf("%d\n",GetFirstCommonNode(path1,len1,path2,len2));
else
printf("My God\n"); DestroyBTree(pRoot);
}
}
return 0;
}
/**************************************************************
Problem: 1509
User: mmc_maodun
Language: C
Result: Accepted
Time:130 ms
Memory:920 kb
****************************************************************/
PS:寻找路径的递归代码调了一个下午,总算搞定了,每次碰到关于树的问题,一般都是三种遍历方式的变种来实现,自然想到递推,有些写着非常easy,有些写着总非常纠结,尤其要返回bool变量的时候,还是太菜,回头要抽个时间把二叉树的递归实现的一些题目好好总结下。
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