236二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)。”

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。

示例 3:

输入:root = [1,2], p = 1, q = 2
输出:1

提示:

  • 树中节点数目在范围 [2, 105] 内。
  • -109 <= Node.val <= 109
  • 所有 Node.val 互不相同 。
  • p != q
  • p 和 q 均存在于给定的二叉树中。

Solution 1

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 * int val;
 * TreeNode left;
 * TreeNode right;
 * TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    public TreeNode lowestCommonAncestor(TreeNode root, TreeNode p, TreeNode q) {
        Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
        Stack<TreeNode> pStack = new Stack<>();
        Stack<TreeNode> qStack = new Stack<>();
        traverse(root, p, q, stack, pStack, qStack);
        Set<TreeNode> pSet = new HashSet<>(pStack);
        while (!qStack.isEmpty()) {
            TreeNode node = qStack.pop();
            if (pSet.contains(node)) {
                return node;
            }
        }
        return null;
    }

    void traverse(TreeNode node, TreeNode p, TreeNode q, Stack<TreeNode> stack, Stack<TreeNode> pStack,
            Stack<TreeNode> qStack) {
        if (node == null) {
            return;
        }
        stack.push(node);
        if (node == p) {
            pStack.addAll(stack);
        }
        if (node == q) {
            qStack.addAll(stack);
        }
        traverse(node.left, p, q, stack, pStack, qStack);
        traverse(node.right, p, q, stack, pStack, qStack);
        stack.pop();
    }
}