Binary Tree Maximum Path Sum

本文探讨了如何解决LeetCode上的BinaryTreeMaximumPathSum问题,通过递归算法找到二叉树中的最大路径和,该路径可以始于并结束于树中的任意节点。

LeetCode :Binary Tree Maximum Path Sum

Given a binary tree, find the maximum path sum.

The path may start and end at any node in the tree.

For example:
Given the below binary tree,

       1
      / \
     2   3

Return 6.

题意:给出一个二叉树,求最大路径和。路径的起点和终点可以是树中任意节点。

解题思路:对于树中的任意节点来说,包括该节点在内的路径和可以表示为:node.val + F(node->left) + F(node->right),即:节点值+左子树的路径和+右子树的路径和(其中F(node->left)表示node左子树路径和),这是一个递归的定义。找出最大和就是需要的结果。

class Solution {
int maxPathSum_dfs(TreeNode* root, int *maxSum)
{
	if (NULL == root)
	{
		return 0;
	}

	//求出节点root的左子树的路径和、右子树的路径和
	int l = maxPathSum_dfs(root->left, maxSum);
	int r = maxPathSum_dfs(root->right, maxSum);
	//如果子树路径和小于零则归零,因为如果子树路径和小于零,则不会累加到路径和当中
	if (l < 0) l = 0;
	if (r < 0) r = 0;
	//判断root->val + F(root->left) + F(root->right)是否大于当前保存的最大值
	if (l + r + root->val > *maxSum)
		*maxSum = l + r + root->val;

	//返回路径和(由于返回的是路径,因此只能从左子树和右子树当中选一个较大的路径和返回)
	return root->val + (l>r ? l : r);
}

public:
	int maxPathSum(TreeNode *root) {
		int maxSum = INT_MIN;
		maxPathSum_dfs(root, &maxSum);

		return maxSum;
	}
};





这段代码是一个经典的 **二叉树中的最大路径和**(LeetCode 第124题)的解法,使用了 **DFS(深度优先搜索) + 动态规划思想**。 你提供的代码使用了 C++14 以后的特性,如 **lambda 表达式递归(`this auto&& dfs`)** 和 **立即调用 lambda** 的方式来实现递归 DFS。这种写法在 LeetCode 等 OJ 平台上非常常见,但如果你希望在 **Visual Studio(VS)等标准编译器下编译运行**,这段代码 **可能无法通过编译**,因为 `this auto&& dfs` 这种写法不是标准 C++,而是某些编译器的扩展(比如 GCC 支持,但 MSVC 不支持)。 --- ### ✅ VS 兼容的完整版本(标准 C++17 写法) 下面是可以在 Visual Studio 上正常编译运行的完整版本: ```cpp #include <iostream> #include <algorithm> #include <climits> using namespace std; // Definition for a binary tree node. struct TreeNode { int val; TreeNode *left; TreeNode *right; TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {} }; class Solution { public: int maxPathSum(TreeNode* root) { int ans = INT_MIN; dfs(root, ans); return ans; } private: // 返回以当前节点为结尾的最大路径链和 int dfs(TreeNode* node, int& ans) { if (!node) return 0; // 递归左右子树 int left_gain = max(dfs(node->left, ans), 0); // 只取正值 int right_gain = max(dfs(node->right, ans), 0); // 当前节点作为最高点,计算路径和 int current_path_sum = left_gain + right_gain + node->val; ans = max(ans, current_path_sum); // 返回当前节点的最大链和(只能选一边) return max(left_gain + node->val, right_gain + node->val); } }; ``` --- ### ✅ 示例 main 函数(用于测试) ```cpp int main() { // 构造一个测试二叉树: // 1 // / \ // 2 3 TreeNode* root = new TreeNode(1); root->left = new TreeNode(2); root->right = new TreeNode(3); Solution sol; cout << "Maximum Path Sum: " << sol.maxPathSum(root) << endl; // 输出 6 // 清理内存 delete root->left; delete root->right; delete root; return 0; } ``` --- ### ✅ VS 编译注意事项: - **不支持 `this auto&& dfs` 写法**(这是 GCC 的扩展)。 - 使用标准的类成员函数或普通函数来递归是兼容性更好的方式。 - 使用 `std::function` 也可以实现递归 lambda,但效率略低。 --- ### ✅ 使用 `std::function` 的版本(兼容性较好) ```cpp #include <functional> int maxPathSum(TreeNode* root) { int ans = INT_MIN; function<int(TreeNode*)> dfs = [&](TreeNode* node) { if (!node) return 0; int l = max(dfs(node->left), 0); int r = max(dfs(node->right), 0); ans = max(ans, l + r + node->val); return max(l, r) + node->val; }; dfs(root); return ans; } ``` --- ###
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