/**
 * code by wubaoshan 2022/03/28
 */

#include <iostream>
#include<stdlib.h>
#include <string>

using namespace std;

/**************************************************************************************************
    Project 4

    給定一個深度小於6層的二叉樹，它的每一個非空節點的數值都是整數，且小於16、大於等於0,這樣每個節點可以
    表示為一個十六進位制字元陣列，例如：
            3
          /   \
         5     1
       /  \     \
      7    9     11
    層數和節點序號都是從0開始計數，也就是第一層為0層，每層第一個節點序號為0.
    這個樹中，11這個節點可以用 '23b' 表示，也就是它在第3層的第4個節點，數值是0xb.
    現給定一系列以此法表示的節點，它們一起組成一個樹，並指定其中的任意兩個節點，請找出它們最近的共同祖先。
    舉例：在這個樹中，'207'和'219'的最近共同祖先為'105'，輸入'207'和'219'，返回'105'即可。
    '105'和'23b'的最近共同祖先為'003'.
    函式 LCA():
    Input:
        char (*tree)[3]: 十六進位制含義的二維字元陣列，為N*3的矩陣，每一行的三個數按順序依照上述定義；
        int node_size: 樹的節點個數；
        char a[3]: 要找最近共同祖先的第一個節點；
        char b[3]: 要找最近共同祖先的第二個節點；
        char lca[3]: 找到的共同祖先節點填充到這個字元陣列中。
    return:
        bool: 返回是否成功找到最近共同祖先，true為找到，false為沒找到。
    注意：LCA是 lowest common ancestor的縮寫。所有節點資訊以及需要尋找最近共同祖先的兩個節點資訊均在main函式中給定。
*/


bool LCA(char (*tree)[3], int node_size, char a[3], char b[3], char lca[3])
{
    int  rowa = a[0] - '0';
    int  cola = a[1] - '0';
    int  rowb = b[0] - '0';
    int  colb = b[1] - '0';

    int ance_rowa = a[0] - '0';
    int ance_cola = a[1] - '0';

    int ance_rowb = b[0] - '0';
    int ance_colb = b[1] - '0';

    while(ance_rowa != ance_rowb || ance_cola != ance_colb)  //父節點不相同
    {
        if( 0 != rowa && 0 != cola)
        {
            if(ance_rowa > 0)
            {
                ance_rowa = ance_rowa - 1;
                ance_cola = ance_cola  / 2;
                if(ance_cola < 0)
                {
                    ance_cola = 0;
                }
            }
            else
            {
                ance_rowa = 0;
                ance_cola = 0;
            }
        }

        if( 0 != rowb && 0 != colb)
        {
            if(ance_rowb > 0)
            {
                ance_rowb = ance_rowb - 1;
                ance_colb = ance_colb / 2;
                if(ance_colb < 0)
                {
                    ance_colb = 0;
                }
            }
            else
            {
                ance_colb = 0;
                ance_rowb = 0;
            }
        }
        cout << ance_rowa << "\t" << ance_cola << "    b  " << ance_rowb << "\t " << ance_colb << endl;
    }

    lca[0] = ance_rowa + '0';
    lca[1] = ance_cola + '0';

    for(int i = 0 ; i < node_size; i++)
    {
        //cout << tree[i][2] << endl;

        if( tree[i][0] == lca[0] && tree[i][1] == lca[1])
        {
            lca[2] = tree[i][2];
        }
    }

    return true;
}
/**
         3
       /   \
      5     1
    /  \     \
   7    9     11
       /      / \
      12     4   15

*/
int main()
{
    // Project 4
    cout << "==========Project4=================" << endl;
    char tree[][3] = {  '2','0','7',
                        '1','0','5',
                        '3','2','c',
                        '2','1','9',
                        '0','0','3',
                        '1','1','1',
                        '2','3','b',
                        '3','6','4',
                        '3','7','f'};
    char lca[3] = {0};
    char a[3] = {'2','1','9'};
    char b[3] = {'3','7','f'};
    //char a[3] = {'3','6','4'};
    //char b[3] = {'3','7','f'};
    bool found = LCA(tree, 9, a, b, lca);
    if(!found)
        cout << "no lca found." << endl;
    else
        cout << "The lca of a and b is \'" << lca[0] << lca[1] << lca[2] << '\'' << endl;
    cout << endl;
    cout << "==========Project4=================" << endl;

    return 0;
}