给你一个有根节点 root
的二叉树,返回它 最深的叶节点的最近公共祖先 。
回想一下:
- 叶节点 是二叉树中没有子节点的节点
- 树的根节点的 **深度 **为
0
,如果某一节点的深度为 d
,那它的子节点的深度就是 d+1
- 如果我们假定
A
是一组节点 S
的 最近公共祖先 ,S
中的每个节点都在以 A
为根节点的子树中,且 A
的深度达到此条件下可能的最大值。
示例 1:
**输入:** root = [3,5,1,6,2,0,8,null,null,7,4]
**输出:** [2,7,4]
**解释:** 我们返回值为 2 的节点,在图中用黄色标记。
在图中用蓝色标记的是树的最深的节点。
注意,节点 6、0 和 8 也是叶节点,但是它们的深度是 2 ,而节点 7 和 4 的深度是 3 。
示例 2:
**输入:** root = [1]
**输出:** [1]
**解释:** 根节点是树中最深的节点,它是它本身的最近公共祖先。
示例 3:
**输入:** root = [0,1,3,null,2]
**输出:** [2]
**解释:** 树中最深的叶节点是 2 ,最近公共祖先是它自己。
提示:
- 树中的节点数将在
[1, 1000]
的范围内。
0 <= Node.val <= 1000
- 每个节点的值都是 独一无二 的。
注意: 本题与力扣 865 重复:<https://leetcode-cn.com/problems/smallest-subtree-with-
all-the-deepest-nodes/>
方法一:递归
思路与算法
题目给出一个二叉树,要求返回它最深的叶节点的最近公共祖先。其中树的根节点的深度为 0,我们注意到所有深度最大的节点,都是树的叶节点。为方便说明,我们把最深的叶节点的最近公共祖先,称之为 lca 节点。
我们用递归的方式,进行深度优先搜索,对树中的每个节点进行递归,返回当前子树的最大深度 d 和 lca 节点。如果当前节点为空,我们返回深度 0 和空节点。在每次搜索中,我们递归地搜索左子树和右子树,然后比较左右子树的深度:
- 如果左子树更深,最深叶节点在左子树中,我们返回 {左子树深度 + 1,左子树的 lca 节点}
- 如果右子树更深,最深叶节点在右子树中,我们返回 {右子树深度 + 1,右子树的 lca 节点}
- 如果左右子树一样深,左右子树都有最深叶节点,我们返回 {左子树深度 + 1,当前节点}
最后我们返回根节点的 lca 节点即可。
代码
[sol1-C++]1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
| class Solution { public: pair<TreeNode*, int> f(TreeNode* root) { if (!root) { return {root, 0}; }
auto left = f(root->left); auto right = f(root->right);
if (left.second > right.second) { return {left.first, left.second + 1}; } if (left.second < right.second) { return {right.first, right.second + 1}; } return {root, left.second + 1};
}
TreeNode* lcaDeepestLeaves(TreeNode* root) { return f(root).first; } };
|
[sol1-Java]1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
| class Solution { public TreeNode lcaDeepestLeaves(TreeNode root) { return f(root).getKey(); }
private Pair<TreeNode, Integer> f(TreeNode root) { if (root == null) { return new Pair<>(root, 0); }
Pair<TreeNode, Integer> left = f(root.left); Pair<TreeNode, Integer> right = f(root.right);
if (left.getValue() > right.getValue()) { return new Pair<>(left.getKey(), left.getValue() + 1); } if (left.getValue() < right.getValue()) { return new Pair<>(right.getKey(), right.getValue() + 1); } return new Pair<>(root, left.getValue() + 1); } }
|
[sol1-C#]1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
| public class Solution { public TreeNode LcaDeepestLeaves(TreeNode root) { return f(root).Item1; }
private Tuple<TreeNode, int> f(TreeNode root) { if (root == null) { return new Tuple<TreeNode, int>(root, 0); }
Tuple<TreeNode, int> left = f(root.left); Tuple<TreeNode, int> right = f(root.right);
if (left.Item2 > right.Item2) { return new Tuple<TreeNode, int>(left.Item1, left.Item2 + 1); } if (left.Item2 < right.Item2) { return new Tuple<TreeNode, int>(right.Item1, right.Item2 + 1); } return new Tuple<TreeNode, int>(root, left.Item2 + 1); } }
|
[sol1-Python3]1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
| class Solution: def lcaDeepestLeaves(self, root: Optional[TreeNode]) -> Optional[TreeNode]: def f(root): if not root: return 0, None
d1, lca1 = f(root.left) d2, lca2 = f(root.right)
if d1 > d2: return d1 + 1, lca1 if d1 < d2: return d2 + 1, lca2 return d1 + 1, root
return f(root)[1]
|
[sol1-JavaScript]1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
| var lcaDeepestLeaves = function(root) { return f(root)[1]; };
function f(root) { if (!root) { return [0, root]; }
let [d1, lca1] = f(root.left); let [d2, lca2] = f(root.right);
if (d1 > d2) { return [d1 + 1, lca1]; } if (d1 < d2) { return [d2 + 1, lca2]; } return [d1 + 1, root]; }
|
[sol1-Go]1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
| func lcaDeepestLeaves(root *TreeNode) *TreeNode { _, lca := f(root) return lca }
func f(root *TreeNode) (int, *TreeNode) { if root == nil { return 0, nil }
d1, lca1 := f(root.Left) h2, lca2 := f(root.Right)
if d1 > h2 { return d1 + 1, lca1 } if d1 < h2 { return h2 + 1, lca2 } return d1 + 1, root }
|
[sol1-C]1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
| struct Pair { struct TreeNode *node; int depth; };
struct Pair f(struct TreeNode *root) { if (root == NULL) { return (struct Pair) {NULL, 0}; }
struct Pair left = f(root->left); struct Pair right = f(root->right);
if (left.depth > right.depth) { return (struct Pair) {left.node, left.depth + 1}; } if (left.depth < right.depth) { return (struct Pair) {right.node, right.depth + 1}; } return (struct Pair) {root, left.depth + 1}; }
struct TreeNode *lcaDeepestLeaves(struct TreeNode *root) { return f(root).node; }
|
复杂度分析