用于查找最低共同祖先的代码不适用于某些测试用例

Code for finding Lowest Common Ancestor is not working for some test cases

本文关键字：不适用 代码 适用于 测试用例 祖先 查找 用于      更新时间：2023-10-16

我正在从Hackerrank(https://www.hackerrank.com/challenges/binary-search-tree-lowest-common-ancestor/copy-from/158548633(进行这个练习 在本练习中，我们得到了一个指向二叉搜索树根的指针以及两个值v1和v2。我们需要返回二叉搜索树中v1和v2的最低共同祖先 (LCA(。我们必须完成函数lca.它应该返回一个指针，指向给定的两个值中最低的公共祖先节点。

LCA 具有以下参数：

  • root：指向二叉搜索树的根节点的指针

  • v1：节点数据值

  • v2：节点数据值

我知道递归解决方案更容易，但我尝试了这种方法，找不到测试用例失败的任何原因。下面提到的解决方案仅通过 6/10 个测试用例。我看不到所有 4 个失败的测试用例，但我可以提到 1 个测试用例。

这是我的代码

/*The tree node has data, left child and right child 
class Node {
int data;
Node* left;
Node* right;
};
*/
vector<Node*> find(int v, Node* root)
{
vector<Node*> ar;
if (v == root->data) {
ar.push_back(root);
return ar;
}
if (v > root->data) {
ar.push_back(root);
find(v, root->right);
}
if (v < root->data) {
ar.push_back(root);
find(v, root->left);
}
ar.push_back(root);
return ar;
}
Node* lca(Node* root, int v1, int v2)
{
//this vector contains the nodes in path
//to reach from root to node
vector<Node *> a, b;
//find function return the vector
a = find(v1, root);
b = find(v2, root);
//index of the LCA in the vector
int res = 0;
//traversing the two vectors from
//beg to end if two nodes are same
//update the value of res. Final updated
//value will give us LCA
int n = b.size();
if (a.size() < b.size())
n = a.size();
int i = 0;
while (i < n) {
if (a[i] == b[i])
res = i;
i++;
}
return a[res];
}

失败的测试用例：

8

8 4 9 1 2 3 6 5

1 2

预期产出：

1

我的输出：

8

需要帮助来调试代码并找到此方法中的漏洞。

下面的伪代码可用于生成LCA问题的代码。

///

递归调用 LCA 函数，一个用于左子树，一个用于右子树。如果节点为 null，则返回 null，否则

如果节点的值等于任何值 v1， v2，则只需返回此节点，

否则递归调用子树。

现在，当您收到 2 个递归调用的结果时，请检查 ->

如果两者都为 null，则返回 null

如果一个为空，另一个不为空，则返回非空节点，

如果两者都不为 null，则返回根注释本身。

你的算法无法工作

  • 在查找中，递归调用产生的向量丢失了，所以就像你不做这些调用一样，最后你只得到初始调用产生的向量
  • 在LCA中，即使假设找到正确的事情，您假设答案在 2 个向量中的相同排名，为什么？

一种方法是：

Node * Node::lca(int v1, int v2) {
if ((data == v1) || (data == v2))
return this;
Node * r = (right == NULL) ? NULL : right->lca(v1, v2);
Node * l = (left == NULL) ? NULL : left->lca(v1, v2);
return ((r != NULL) && (l != NULL))
? this
: ((r == NULL) ? l : r);
}

一个完整的例子：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <iomanip>
class Node {
private:
int data;
Node* left;
Node* right;
public:
Node(int d) : data(d), left(NULL), right(NULL) {}
void insert(int d);
void draw(int level = 1) const;
Node * lca(int v1, int v2);
};
void Node::insert(int d) {
Node * n = new Node(d);
Node * t = this;
for (;;) {
if (d > t->data) {
if (t->right == NULL) {
t->right = n;
return;
}
t = t->right;
}
else if (t->left == NULL) {
t->left = n;
return;
}
else
t = t->left;
}
}
void Node::draw(int level) const {
if (right != NULL)
right->draw(level + 1);
else
std::cout << std::setw(level + 1) << '/' << std::endl;
std::cout << std::setw(level) << data << std::endl;
if (left != NULL)
left->draw(level + 1);
else
std::cout << std::setw(level + 1) << '' << std::endl;
}
Node * Node::lca(int v1, int v2) {
if ((data == v1) || (data == v2))
return this;
Node * r = (right == NULL) ? NULL : right->lca(v1, v2);
Node * l = (left == NULL) ? NULL : left->lca(v1, v2);
return ((r != NULL) && (l != NULL))
? this
: ((r == NULL) ? l : r);
}
int main()
{
Node r(8);
std::vector<int> v = { 4, 9, 1, 2, 3, 6, 5 };
for (auto d : v) 
r.insert(d);
r.draw();
std::cout << "----------------" << std::endl;
Node * l;
std::cout << "lca for 1 & 2" << std::endl;
l = r.lca(1, 2);
if (l != NULL) 
l->draw();
std::cout << "----------------" << std::endl;
std::cout << "lca for 5 & 2" << std::endl;
l = r.lca(5, 2);
if (l != NULL) 
l->draw();
}

编译和执行：

pi@raspberrypi:/tmp $ g++ -Wall lca.cpp 
pi@raspberrypi:/tmp $ ./a.out
/
9

8
/
6
/
5

4
/
3

2

1

----------------
lca for 1 & 2
/
3

2

1

----------------
lca for 5 & 2
/
6
/
5

4
/
3

2

1

pi@raspberrypi:/tmp $
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