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lca算法

LCA算法,即最近公共祖先算法,用於在有根樹中找到兩個節點最近的公共祖先。LCA算法有多種實現方式,包括樸素算法、倍增算法Tarjan算法

樸素算法:該算法通過深度優先搜尋(DFS)遍歷樹,使深度較深的節點跳到與另一個節點相同深度,然後兩個節點一起向上跳,直到它們首次相遇。這種方法雖然簡單,但時間複雜度較高,特別是當樹退化為鏈時。

倍增算法:倍增算法通過定義一個數組`fa[i][j]`表示節點`i`向上跳`2^j`層所到達的節點。這種方法允許有限制的跳躍,使得節點在不超過另一個節點深度的前提下儘可能接近另一個節點。通過這種方式,可以有效地找到任意兩個節點的最近公共祖先。

Tarjan算法:Tarjan算法是一種離線算法,它通過一次深度優先搜尋解決所有查詢。在搜尋過程中,對於每個節點,它會標記已訪問節點、記錄子節點的父節點信息,並在遇到查詢時確定最近公共祖先。最終,所有查詢的最近公共祖先都會被確定。

這些算法各有優劣,樸素算法實現簡單但效率較低,倍增算法和Tarjan算法則提供了更高效的解決方案。在實際套用中,可以根據問題的具體需求和樹的特性選擇合適的LCA算法。