236. 二叉樹的最近公共祖先

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來源：力扣（LeetCode）
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題目描述

給定一個二叉樹, 找到該樹中兩個指定節點的最近公共祖先。

百度百科中最近公共祖先的定義為：“對於有根樹 T 的兩個節點 p、q，最近公共祖先表示為一個節點 x，滿足 x 是 p、q 的祖先且 x 的深度儘可能大（一個節點也可以是它自己的祖先）。”

示例 1：

輸入：root = [3,5,1,6,2,0,8,null,null,7,4], p = 5, q = 1
輸出：3
解釋：節點 5 和節點 1 的最近公共祖先是節點 3 。
 

示例 2：

輸入：root = [3,5,1,6,2,0,8,null,null,7,4], p = 5, q = 4
輸出：5
解釋：節點 5 和節點 4 的最近公共祖先是節點 5 。因為根據定義最近公共祖先節點可以為節點本身。

示例 3：

輸入：root = [1,2], p = 1, q = 2
輸出：1

提示：

• 樹中節點數目在範圍 [2, 105] 內。
• -109 <= Node.val <= 109
• 所有 Node.val 互不相同 。
• p != q
• p 和 q 均存在於給定的二叉樹中。

題目分析

1. 根據題目描述，求二叉樹中兩個節點的最近公共祖先
2. 已知每個節點的值不相同，深度優先搜尋求每個節點的位置
3. 若在某一子樹下left和right都不空則返回該子樹根節點

程式碼

/**
 * 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:
    TreeNode* lowestCommonAncestor(TreeNode* root, TreeNode* p, TreeNode* q) {
        if (!root || root == p || root == q) {
            return root;
        }
        TreeNode* left = lowestCommonAncestor(root->left, p, q);
        TreeNode* right = lowestCommonAncestor(root->right, p, q);
        if (left && right) {
            return root;
        } else if (!left && !right) {
            return nullptr;
        } else {
            return left ? left : right;
        }
    }
};