劍指 Offer 34. 二叉樹中和為某一值的路徑

RainsX發表於2021-09-06
二叉樹

劍指 Offer 34. 二叉樹中和為某一值的路徑

輸入一棵二叉樹和一個整數，列印出二叉樹中節點值的和為輸入整數的所有路徑。從樹的根節點開始往下一直到葉節點所經過的節點形成一條路徑。

示例:
給定如下二叉樹，以及目標和 target = 22，

          5
         / \
        4   8
       /   / \
      11  13  4
     /  \    / \
    7    2  5   1

返回:

[
   [5,4,11,2],
   [5,8,4,5]
]

提示：

  • 節點總數 <= 10000

做題思路：

首先明白這道題要求的是對樹進行一次遍歷，然後在遍歷的時候記錄從根節點到當前節點的路徑和，以防止重複計算。所以可以採用深度搜尋的方式，初始化LinkedList<List> res，然後遞迴查詢不同節點，如果路徑和等於target或者root.left為空或者root.right為空，則將查詢的路徑和的各個節點加入res即可，然後最後返回res。

class Solution {
    LinkedList<List<Integer>> res = new LinkedList<>();
    public List<List<Integer>> pathSum(TreeNode root, int target) {
        recur(root, target, new LinkedList<>());
        return res;
    }

    void recur(TreeNode root, int target, LinkedList<Integer> path) {
        if (root == null) return;
        path.add(root.val);
        if (getSum(path) == target && root.left == null && root.right == null) 
            res.add(new LinkedList(path));
        recur(root.left, target, path);//遞迴左節點
        recur(root.right, target, path);//遞迴右節點
        path.removeLast(); //向上回溯前，需要將當前節點從路徑 path 中刪除，即執行 path.removeLast() 。
    }

    int getSum(LinkedList<Integer> list) {//求得路徑和
        int sum = 0;
        for (int i : list) sum += i;
        return sum; 
    }
}

這是k神更為簡潔的程式碼可以借鑑一下，因為若單獨寫一個 getSum() 函式，則會產生不必要的額外計算。

演算法流程：
pathSum(root, sum)函式：

  • 初始化： 結果列表 res ，路徑列表 path 。

  • 返回值： 返回 res 即可。
    recur(root, tar)recur(root, tar) 函式：

  • 遞推引數： 當前節點 root ，當前目標值 tar 。

  • 終止條件： 若節點 root 為空，則直接返回。

  • 遞推工作：

    • 路徑更新： 將當前節點值 root.val 加入路徑 path ；
    • 目標值更新： tar = tar - root.val（即目標值 tar 從 sum 減至 00 ）；
    • 路徑記錄： 當 ① root 為葉節點 且 ② 路徑和等於目標值 ，則將此路徑 path 加入 res 。
    • 先序遍歷： 遞迴左 / 右子節點。
    • 路徑恢復： 向上回溯前，需要將當前節點從路徑 path 中刪除，即執行 path.pop() 。
class Solution {
    LinkedList<List<Integer>> res = new LinkedList<>();
    LinkedList<Integer> path = new LinkedList<>(); 
    public List<List<Integer>> pathSum(TreeNode root, int sum) {
        recur(root, sum);
        return res;
    }
    void recur(TreeNode root, int tar) {
        if(root == null) return;
        path.add(root.val);
        tar -= root.val;
        if(tar == 0 && root.left == null && root.right == null)
            res.add(new LinkedList(path));
        recur(root.left, tar);
        recur(root.right, tar);
        path.removeLast();
    }
}

這個是官方題解，與k神的程式碼不同，一個是LinkedList，一個Deque。

class Solution {
    List<List<Integer>> ret = new LinkedList<List<Integer>>();
    Deque<Integer> path = new LinkedList<Integer>();

    public List<List<Integer>> pathSum(TreeNode root, int target) {
        dfs(root, target);
        return ret;
    }

    public void dfs(TreeNode root, int target) {
        if (root == null) {
            return;
        }
        path.offerLast(root.val);
        target -= root.val;
        if (root.left == null && root.right == null && target == 0) {
            ret.add(new LinkedList<Integer>(path));
        }
        dfs(root.left, target);
        dfs(root.right, target);
        path.pollLast();
    }
}

參考連結：

https://leetcode-cn.com/problems/er-cha-shu-zhong-he-wei-mou-yi-zhi-de-lu-jing-lcof/solution/mian-shi-ti-34-er-cha-shu-zhong-he-wei-mou-yi-zh-5/

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