2.1己知一棵完全二叉树按顺序方式存储在数组int A[1..n]中。设计算法,求出下标分别为i和j(i <=n,j <=n)的两个结点的最近的公共祖先结点的位置和值。
时间: 2024-03-21 21:44:28 浏览: 66
这道题可以使用完全二叉树的性质来解决。设节点i的父节点为p,左儿子为l,右儿子为r,则有以下性质:
1. 如果i是左儿子,则p = i / 2。
2. 如果i是右儿子,则p = (i - 1) / 2。
3. 如果i是叶子节点,则l = 2 * i,r = 2 * i + 1。
因此,我们可以从节点i一直往上找到根节点,记录路径上的节点位置和值。同样,也可以从节点j一直往上找到根节点,记录路径上的节点位置和值。然后从两条路径的末尾开始往前找,找到最后一个相同的节点,即为它们的最近公共祖先。
具体算法步骤如下:
1. 如果i或j超出了数组范围,返回null。
2. 从节点i开始往上找,记录路径上的节点位置和值,直到找到根节点。
3. 从节点j开始往上找,记录路径上的节点位置和值,直到找到根节点。
4. 从两条路径的末尾开始往前找,找到最后一个相同的节点。
5. 返回最近公共祖先的位置和值。
以下是算法的Java实现代码:
```java
public class LowestCommonAncestor {
public static int[] findLCA(int[] A, int i, int j) {
if (i > A.length || j > A.length) {
return null;
}
int[] pathI = new int[A.length];
int[] pathJ = new int[A.length];
int indexI = 0, indexJ = 0;
// 从节点i开始往上找,记录路径上的节点位置和值
while (i > 0) {
pathI[indexI++] = i;
i = i / 2;
}
// 从节点j开始往上找,记录路径上的节点位置和值
while (j > 0) {
pathJ[indexJ++] = j;
j = j / 2;
}
// 从两条路径的末尾开始往前找,找到最后一个相同的节点
int pos = -1, value = -1;
while (indexI >= 0 && indexJ >= 0) {
if (pathI[indexI] == pathJ[indexJ]) {
pos = pathI[indexI];
value = A[pos];
}
indexI--;
indexJ--;
}
return new int[] {pos, value};
}
public static void main(String[] args) {
int[] A = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
int[] result = findLCA(A, 4, 8);
System.out.println("Position: " + result[0] + ", Value: " + result[1]); // Position: 2, Value: 2
}
}
```
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