257. Binary Tree Paths

解法一 Recursive (String or StringBuilder)

思路

使用 preorder traversal, 我們可以通過 String 的疊加或者 StringBuilder 的 append(), 對路徑進行遍歷。
我們需要定義一個 ArrayList 返回所有路徑；使用 StringBuilder 使需要新建 SB 物件。
定義一個遍歷樹的方法 searchTree：
如果這個節點本身為 null, 那麼就退出遍歷；如果某個節點左右子都為 null, 就將所記錄的字串新增進 ArrayList 中；否則，對這個節點的左右子樹進行 searchTree() 的遞迴呼叫。

程式碼

// 使用 String 疊加
Class Solution () {
    public List<String> binaryTreePaths(TreeNode root) {
        ArrayList<String> paths = new ArrayList<>();
        searchTree(root, "", paths);
        return paths;
    }
    public void searchTree (TreeNode root, String str, ArrayList<String> paths) {
        if (root == null) {
            return;
        }
        // 至少說明 root 在路徑中因為非 null
        if (root.left == null && root.right == null) {
            paths.add(str + root.val);
        }
        // 其他情況，說明 root 在路徑中， str 要新增 root.val，再搜尋左右子樹是否有路徑
        searchTree(root.left, str + root.val + "->", paths);
        searchTree(root.right, str + root.val + "->", paths);
    }
}

// 使用 StringBuilder
Class Solution () {
    public List<String> binaryTreePaths(TreeNode root) {
        ArrayList<String> paths = new ArrayList<>();
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        searchTree(root, sb, paths);
        return paths;
    }
    public void searchTree (TreeNode root, StringBuilder sb, ArrayList<String> paths) {
        if (root == null) {
            return;
        }
        // 至少說明 root 在路徑中因為非 null
        int len = sb.length();
        sb.append(root.val);
        if (root.left == null && root.right == null) {
            paths.add(sb.toString());
        }
        // 其他情況，說明 root 在路徑中
        sb.append("->");
        searchTree(root.left, sb, paths);
        searchTree(root.right, sb, paths);
        sb.setLength(len); // back track to before root
    }
}

複雜度分析

• 時間複雜度
  • 最好情況
  • 最壞情況
  • 平均情況
• 空間複雜度

解法二 Iteration

思路

程式碼

複雜度分析

• 時間複雜度
  • 最好情況
  • 最壞情況
  • 平均情況
• 空間複雜度

Takeaway