leetcode 236. 二叉树的最近公共祖先(Lowest Common Ancestor of a Binary Tree)

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• 题目描述：
• 示例 1:
• 示例 2:
• 解法：

题目描述：

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。

---

解法：

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    
    // method1: recusive algorithm
    bool inTree(TreeNode* root, TreeNode* node){
        if(root == node){
            return true;
        }else if(root == NULL){
            return false;
        }else{
            return inTree(root->left, node) || inTree(root->right, node);
        }
    }
    
    // method2: 
    bool searchTree(TreeNode* root, vector<TreeNode*>& lst, TreeNode* node){
        if(root == NULL){
            return false;
        }else{
            lst.push_back(root);
            if(root == node){
                return true;
            }else{
                if(searchTree(root->left, lst, node)){
                    return true;
                }else if(searchTree(root->right, lst, node)){
                    return true;
                }else{
                    lst.pop_back();
                    return false;
                }
            }
        }
    }
    
    TreeNode* lowestCommonAncestor1(TreeNode* root, TreeNode* p, TreeNode* q) {
        if(root == p || root == q){
            return root;
        }else{
            bool found1 = inTree(root->left, p);
            bool found2 = inTree(root->left, q);
            if(found1 && found2){
                return lowestCommonAncestor(root->left, p, q);
            }else if(!found1 && !found2){
                return lowestCommonAncestor(root->right, p, q);
            }else{
                return root;
            }
        }
    }
    
    TreeNode* lowestCommonAncestor2(TreeNode* root, TreeNode* p, TreeNode* q) {
        vector<TreeNode*> lst1, lst2;
        searchTree(root, lst1, p);
        searchTree(root, lst2, q);
        int sz1 = lst1.size();
        int sz2 = lst2.size();
        int i = 0, j = 0;
        while(i < sz1 && j < sz2 && lst1[i] == lst2[j]){
            i++;
            j++;
        }
        return lst1[i-1];
    }
    
    TreeNode* lowestCommonAncestor(TreeNode* root, TreeNode* p, TreeNode* q){
        return lowestCommonAncestor1(root, p, q);
    }
};