C# 路径总和

112 路径总和

给你二叉树的根节点 root 和一个表示目标和的整数 targetSum 。判断该树中是否存在 根节点到叶子节点 的路径，这条路径上所有节点值相加等于目标和 targetSum 。如果存在，返回 true ；否则，返回 false 。

叶子节点 是指没有子节点的节点。

示例 1：

输入：root = [5,4,8,11,null,13,4,7,2,null,null,null,1], targetSum = 22
输出：true
解释：等于目标和的根节点到叶节点路径如上图所示。
示例 2：

输入：root = [1,2,3], targetSum = 5
输出：false
解释：树中存在两条根节点到叶子节点的路径：
(1 --> 2): 和为 3
(1 --> 3): 和为 4
不存在 sum = 5 的根节点到叶子节点的路径。
示例 3：

输入：root = [], targetSum = 0
输出：false
解释：由于树是空的，所以不存在根节点到叶子节点的路径。

提示：

树中节点的数目在范围 [0, 5000] 内
-1000 <= Node.val <= 1000
-1000 <= targetSum <= 1000

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/path-sum

解决方案：

提供思路

1） 如果二叉树为空，则不存在结点值总和等于目标和的路径。如果二叉树只有根结点，则根结点即为叶结点，只有当根结点值等于目标和时才存在结点值总和等于目标和的路径。

如果二叉树的左子树和右子树中至少有一个不为空，则需要根据根结点值和非空子树判断是否存在结点值总和等于目标和的路径。假设根结点值为 val，只要一个非空子树中存在结点值总和等于 targetSum−val 的路径，则二叉树中存在结点值总和等于 targetSum 的路径。

由于对非空子树判断是否存在结点值总和等于特定值的路径可以使用同样的方式，因此可以使用深度优先搜索判断是否存在结点值总和等于目标和的路径。

上述过程是一个递归的过程，递归的终止条件是二叉树为空或者二叉树只有根结点，其余情况都调用递归。由于递归的终止条件限定了只有当遇到叶结点时才会判断是否存在结点值总和等于特定值的路径，因此只有当找到从根结点到叶结点的结点值总和等于目标值的路径时，才是存在符合要求的路径。

2） 也可以使用广度优先搜索判断是否存在结点值总和等于目标值的路径。

由于在遍历二叉树的同时需要记录每个结点对应的从根结点到该结点的路径上的结点值总和，因此需要维护两个队列，分别存储结点与对应的结点值总和。初始时，两个队列中分别只有根结点与根结点值。遍历过程中，每次从两个队列分别将一个元素出队列，这两个出队列的元素是一个结点与该结点对应的结点值总和，执行如下操作。

如果当前结点是叶结点，即左子结点和右子结点都为空，且当前结点对应的结点值总和等于目标值，则找到了一个结点值总和等于目标值的路径，返回 true。

如果当前结点不是叶结点，则每个非空子结点对应的结点值总和等于当前结点对应的结点值总和加上非空子结点值的结果，将非空子结点和非空子结点对应的结点值总和分别入两个队列。

遍历结束时，如果没有找到结点值总和等于目标值的路径，返回 false。

上代码：

//1
public class Solution
{
    public bool HasPathSum(TreeNode root, int targetSum)
    {
        if (root == null)
        {
            return false;
        }
        if (root.left == null && root.right == null)
        {
            return targetSum == root.val;
        }
        return HasPathSum(root.left, targetSum - root.val) || HasPathSum(root.right, targetSum - root.val);
    }
}

//2
public class Solution
{
public bool HasPathSum(TreeNode root, int targetSum)
{
    if (root == null)
    {
        return false;
    }
    Queue<TreeNode> nodeQueue = new Queue<TreeNode>();
    Queue<int> sumQueue = new Queue<int>();
    nodeQueue.Enqueue(root);
    sumQueue.Enqueue(root.val);
    while (nodeQueue.Count > 0)
    {
        TreeNode node = nodeQueue.Dequeue();
        int sum = sumQueue.Dequeue();
        TreeNode left = node.left, right = node.right;
        if (left == null && right == null && sum == targetSum)
        {
            return true;
        }
        if (left != null)
        {
            nodeQueue.Enqueue(left);
            sumQueue.Enqueue(sum + left.val);
        }
        if (right != null)
        {
            nodeQueue.Enqueue(right);
            sumQueue.Enqueue(sum + right.val);
        }
    }
    return false;
}
}

以上是碰到的第一百一十二题，后续持续更新。感觉对你有帮助的小伙伴可以帮忙点个赞噢！