设一棵有 n ( n ≤100)个结点的二叉树按顺序存储方式存储在 bt [1.. n ]中,编写算法,求二叉树中编号为 i 和 j 的两个结点的最近公共祖先结点。
时间: 2024-10-21 21:08:18 浏览: 39
树-顺序存储完全二叉树先、中、后序遍历-实验内容及要求.doc
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对于这种二叉树的顺序存储问题,我们可以利用线索二叉树(Threaded Binary Tree)的思想。线索二叉树是一种特殊的二叉搜索树,每个节点除了常规的左右孩子指针外,还额外有两个线索,分别指向其前驱节点和后继节点。这样在遍历时就可以方便地跳过非搜索路径上的节点,从而简化了寻找最近公共祖先(LCA)的操作。
对于寻找编号为i和j的两个节点的最近公共祖先,首先我们需要确定它们在二叉搜索树中的位置,即需要找到它们对应的最小值和最大值。一旦我们有了这两个范围的边界,我们可以在中序遍历中找到LCA,因为中序遍历的顺序正是升序排列的。
以下是C++伪代码示例:
```cpp
TreeNode* findLCA(TreeNode* bt[], int i, int j) {
// 找到i和j的最小值和最大值对应的节点
TreeNode* minNode = nullptr;
for (int k = 1; k <= n && !minNode; ++k) {
if (bt[k].val >= i) {
minNode = bt[k];
}
}
TreeNode* maxNode = nullptr;
for (int k = n; k >= 1 && !maxNode; --k) {
if (bt[k].val <= j) {
maxNode = bt[k];
}
}
// 从最小值开始,如果遇到大于等于j的节点就往上走,直到找到maxNode
TreeNode* lca = minNode;
while (lca != nullptr && lca->val < j) {
if (lca->right线索指向的节点 && lca->right线索->val >= j) {
lca = lca->right线索;
} else {
lca = lca->parent;
}
}
// 类似地,从最大值开始,如果遇到小于等于i的节点就往回走,直到找到minNode
while (lca != nullptr && lca->val > i) {
if (lca->left线索指向的节点 && lca->left线索->val <= i) {
lca = lca->left线索;
} else {
lca = lca->parent;
}
}
return lca;
}
```
这里假设bt数组表示了线索二叉树的结构,每个节点都有一个parent、left线索和right线索。注意,这个代码仅适用于二叉搜索树的情况下,因为其他类型的二叉树可能无法直接提供最近公共祖先的信息。
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