94. 二叉树中的最大路径和

本文探讨了如何在二叉树中找到具有最大路径和的路径。路径可以在任意节点开始和结束,提供了一种递归解决方案,并通过示例进行了解释。

问题分析:

对每一个节点root来说,都维护左右最大子树的值,和其最大路径和max(rootVal,rootVal+leftVal,rootval+rightVal,rootval+rightVal+leftVal),也就是需要获取最大左右子树,即root1的返回值max(root1Val,root1Val+leftVal,root1val+rightVal);

给出一棵二叉树,寻找一条路径使其路径和最大,路径可以在任一节点中开始和结束(路径和为两个节点之间所在路径上的节点权值之和)

样例

给出一棵二叉树:

       1
      / \
     2   3

返回 6


/**
 * Definition of TreeNode:
 * class TreeNode {
 * public:
 *     int val;
 *     TreeNode *left, *right;
 *     TreeNode(int val) {
 *         this->val = val;
 *         this->left = this->right = NULL;
 *     }
 * }
 */

class Solution {
public:
    /**
     * @param root: The root of binary tree.
     * @return: An integer
     */
    int max=-10000000; 
    int findMax(int a1,int a2,int a3,int a4){
        a1=a1>a2?a1:a2;
        a3=a3>a4?a3:a4;
        a1=a1>a3?a1:a3;
        return a1;
    }
    int maxPathSum1(TreeNode * root) {
        // write your code here
        int rootVal,leftVal,rightVal;
        if(root->val!=NULL)
        rootVal=root->val;
        else
        rootVal=0;
        if(root->left!=NULL)
        leftVal=maxPathSum1(root->left);
        else
        leftVal=0;
        if(root->right!=NULL)
        rightVal=maxPathSum1(root->right);
        else
        rightVal=0;
        int temp=findMax(leftVal+rootVal,rightVal+rootVal,rootVal,rootVal+leftVal+rightVal);
        max=max<temp?temp:max;
        return findMax(leftVal+rootVal,rightVal+rootVal,rootVal,-10000000);
  
    }

    
    int maxPathSum(TreeNode * root) {
        // write your code here
        maxPathSum1(root);
        return max;
  
    }
};


### 关于Java中计算二叉树最大路径 #### 定义理解 在讨论二叉树中的最大路径之前,先明确何谓路径路径被定义为一条从树中任意节点出发到达任意节点的序列,且同一节点在一个路径序列中至多出现一次。此路径至少包含一个节点,并不强制通过根节点[^3]。 #### 算法思路 为了找到给定二叉树内的最大路径,采用递归方式解决问是一种常见策略。具体来说,在遍历过程中对于每一个访问到的节点,考虑两条可能构成更大路径的选择:一是当前节点加上左子树或右子树之一所能贡献的最大正值;二是跨越当前节点连接左右两棵子树形成的新路径。需要注意的是,当某侧子树无法提供正向增益时,则不应将其纳入考量范围之内[^1]。 #### 核心代码展示 下面给出了一种基于上述逻辑框架的具体实现方案: ```java public class Solution { private int ans = Integer.MIN_VALUE; public int maxPathSum(TreeNode root) { maxSum(root); return ans; } private int maxSum(TreeNode node) { if (node == null) return 0; // 计算左侧分支的最大贡献值,忽略负数贡献 int leftGain = Math.max(maxSum(node.left), 0); // 同理处理右侧分支 int rightGain = Math.max(maxSum(node.right), 0); // 更新全局最优解 int priceNewpath = node.val + leftGain + rightGain; ans = Math.max(priceNewpath, ans); // 返回单边最佳选择供上级调用者决策 return node.val + Math.max(leftGain, rightGain); } } ``` 这段程序首先初始化了一个最小整数值`ans`用于记录最终结果。接着定义了两个函数:一个是对外接口`maxPathSum()`负责启动整个过程并返回最后的结果;另一个辅助性的私有成员函数`maxSum()`则承担着实际的核心运算工作,它会针对每个节点分别评估来自两侧子树的价值增量,并据此调整全局变量`ans`来保存迄今为止发现的最佳答案[^2]。
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