Skip to content
Merged
Show file tree
Hide file tree
Changes from all commits
Commits
File filter

Filter by extension

Filter by extension

Conversations
Failed to load comments.
Loading
Jump to
Jump to file
Failed to load files.
Loading
Diff view
Diff view
1 change: 1 addition & 0 deletions README.md
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -27,6 +27,7 @@
* [Обход графа в глубину](./notes/ru/graph/depth.md)
* [Обход графа в ширину](./notes/ru/graph/breadth.md)
* [Поиск кротчайшего пути. Алгоритм Дейкстры](./notes/ru/graph/dijkstra.md)
* [Наименьший общий предок. LCA](./notes/ru/graph/lca.md)

#### Строки
* [Проверка слова на палиндром](./notes/ru/string/is_palindrome.md)
Expand Down
104 changes: 104 additions & 0 deletions notes/ru/graph/lca.md
Original file line number Diff line number Diff line change
@@ -0,0 +1,104 @@
Наименьший общий предок. LCA
-----------------------
| [Главная](../../../README.md#Список-алгоритмов-[russian])
| [Графы](../../../README.md#Графы)
|

> **Наименьший общий предок** (**нижайший общий предок**) вершин
u и v в корневом дереве T — наиболее удалённая от корня дерева
вершина, лежащая на обоих путях от u и v до корня, то есть
являющаяся предком обеих вершин. Общепринятое сокращение —
_LCA_ от англ. _lowest (least) common ancestor_.


Реализация
----------
* #### Используя метод двойного подъема

|Препроцессинг|Запросы |
|:-----------:|:------:|
|O(n log n) |O(log n)|

```python

class Node:
def __init__(self, data):
self.data = data
self.left = None
self.right = None


bin_tree_root = Node(1)
bin_tree_root.left = Node(2)
bin_tree_root.left.left = Node(3)
bin_tree_root.left.left.left = Node(5)
bin_tree_root.left.right = Node(4)
bin_tree_root.right = Node(6)
bin_tree_root.right.left = Node(7)
bin_tree_root.right.right = Node(8)
bin_tree_root.right.right.left = Node(9)


def dfs(start):
stack = [start]
d = dict()
p = dict()
d[start.data] = 0
p[start.data] = start.data
n = 0
max_h = 0
while stack:
n += 1
v = stack.pop()
if max_h < d[v.data]:
max_h = d[v.data]

if v.left:
stack.append(v.left)
d[v.left.data] = d[v.data] + 1
p[v.left.data] = v.data
if v.right:
stack.append(v.right)
d[v.right.data] = d[v.data] + 1
p[v.right.data] = v.data

return p, d, n, max_h


def preprocess(root):
p, d, n, max_h = dfs(root)

dp = dict()
for i in range(1, n + 1):
if i not in dp:
dp[i] = []
dp[i].append(p[i])

for j in range(1, max_h):
for i in range(1, n + 1):
dp[i].append(dp[p[i]][j - 1])

return dp, d, p, max_h


def lca(v, u, dp, d, p, max_h):
if d[v] > d[u]:
v, u = u, v

for i in range(max_h - 1, -1, -1):
if d[dp[u][i]] - d[v] >= 0:
u = dp[u][i]

if v == u:
return v

for i in range(max_h - 1, -1, -1):
if dp[v][i] != dp[u][i]:
v = dp[v][i]
u = dp[u][i]

return p[v]


print(lca(5, 4, *preprocess(bin_tree_root))) # 2
```