代码随想录第十六天| 513.找树左下角的值 、112. 路径总和 、113. 路径总和 II、106、从中序与后序遍历序列构造二叉树

513. 找树左下角的值

题目描述

给定一个二叉树，找到树的最后一行最左边的节点值。

解题思路

1. 深度优先遍历 (DFS)：使用深度优先遍历来查找树的左下角值。
2. 记录最大深度：定义 maxDepth 变量，用于记录遍历时的最大深度。
3. 更新左下角节点值：在每次到达叶子节点时，判断当前深度是否大于 maxDepth，如果是，则更新 maxDepth 和结果 result，保存当前节点值为最左下角的节点值。
4. 回溯：在递归中回溯深度值 depth，避免对其他分支的影响。

代码实现

class Solution {
	public int maxDepth = -1;
	int result;
    public int findBottomLeftValue(TreeNode root) {
        traversal(root,0);
		return result;
    }
	public void traversal(TreeNode root,int depth) {
		if(root.left == null && root.right==null){
			if(depth>maxDepth){
				maxDepth = depth;
				result = root.val;
			}
		}
		if(root.left != null){
			depth++;
			traversal(root.left,depth);
			depth--;
		}
		if(root.right != null){
			depth++;
			traversal(root.right,depth);
			depth--;
		}
	}
}

112. 路径总和

112. 路径总和

题目描述

给定一个二叉树和一个目标和 targetSum，判断该树中是否存在一条从根节点到叶子节点的路径，使得路径上所有节点值的和等于目标和。

解题思路

1. 递归减去节点值：每次递归进入一个节点时，将当前节点值从 targetSum 中减去。
2. 判断叶子节点：当到达叶子节点时，如果 targetSum 减到0，说明找到了符合条件的路径，返回 true。
3. 左右子树递归：如果当前节点不是叶子节点，递归地检查其左右子树是否存在满足条件的路径。
4. 短路逻辑：在递归过程中，如果找到符合条件的路径，立即返回 true，否则最终返回 false。

代码实现

class Solution {
    public boolean hasPathSum(TreeNode root, int targetSum) {
		if (root == null) {
			return false;
		}
		targetSum -= root.val;
        if(root.left == null && root.right == null && targetSum ==0){
			return true;
		}
		if(root.left == null && root.right == null && targetSum !=0){
			return false;
		}
		if(root.left != null){
			boolean left = hasPathSum(root.left,targetSum);
			if(left)return left;
		}
		if(root.right != null){
			boolean right = hasPathSum(root.right,targetSum);
			if(right)return right;
		}
		return false;

    }
}

113. 路径总和 II

题目描述

给定二叉树的根节点 root 和一个整数目标和 targetSum，找出所有从根节点到叶子节点路径总和等于给定目标和的路径。

解题思路

1. 递归深度优先遍历：使用递归的深度优先搜索 (DFS) 来遍历二叉树，从根节点开始，到达叶子节点。
2. 路径存储：在遍历的过程中使用 path 列表保存当前路径中的节点。
3. 判断叶子节点：每当到达叶子节点时，判断当前路径总和是否等于 targetSum。如果满足条件，将当前路径的一个拷贝添加到结果 res 中。
4. 回溯：每次递归返回上层节点时，移除 path 中的最后一个节点，确保在遍历其他路径时路径正确。

代码实现

class Solution {
    public List<List<Integer>> pathSum(TreeNode root, int targetsum) {
		List<List<Integer>> res = new ArrayList<List<Integer>>();
        if(root==null){
			return res;
		}
		List<Integer> path = new LinkedList<>();
		preorderdfs(root, targetsum, res, path);
		return res;

    }
	public void preorderdfs(TreeNode root, int targetsum, List<List<Integer>> res, List<Integer> path){
		path.add(root.val);
		if(root.left==null&&root.right==null){
			if(targetsum-root.val==0){
				res.add(new ArrayList<>(path));
			}
			return;
		}
		if(root.left != null){
			preorderdfs(root.left,targetsum-root.val, res, path);
			path.remove(path.size()-1);
		}
		if(root.right != null){
			preorderdfs(root.right,targetsum-root.val, res, path);
			path.remove(path.size()-1);
		}
	}
}

106. 从中序与后序遍历序列构造二叉树

题目：根据一棵树的中序遍历与后序遍历构造二叉树。

注意：你可以假设树中没有重复的元素。

---

解题思路：

1. 后序遍历的最后一个元素是树的根节点。
2. 在中序遍历中找到根节点位置，从而分割出左右子树的中序序列。
3. 根据左右子树的大小，在后序序列中划分出左右子树的后序序列。
4. 递归构造左右子树，直至构造完成。

---

代码：

class Solution {
    public TreeNode buildTree(int[] inorder, int[] postorder) {
        if(postorder.length == 0 || inorder.length==0){
			return null;
		}
		return bulidHelper(inorder,0,inorder.length,postorder,0,postorder.length);

    }
	private TreeNode bulidHelper(int[] inorder, int inorderStart, int inorderEnd, int[] postorder, int postorderStart, int postorderEnd){
		if(postorderStart==postorderEnd){
			return null;
		}
		int rootVal = postorder[postorderEnd-1];
		TreeNode root = new TreeNode(rootVal);
		int middleIndex;
		for(middleIndex=inorderStart;middleIndex<inorderEnd;middleIndex++){
			if(inorder[middleIndex]==rootVal)
				break;
		}
		int leftinorderStart = inorderStart;
		int leftinorderEnd = middleIndex;
		int leftpostorderStart = postorderStart;
		int leftpostorderEnd = postorderStart+middleIndex-inorderStart;

		int rightinorderStart = middleIndex+1;
		int rightinorderEnd = inorderEnd;
		int rightpostorderStart = postorderStart+middleIndex-inorderStart;
		int rightpostorderEnd = postorderEnd-1;
		root.left = bulidHelper(inorder,leftinorderStart,leftinorderEnd,postorder,leftpostorderStart,leftpostorderEnd);
		root.right = bulidHelper(inorder,rightinorderStart,rightinorderEnd,postorder,rightpostorderStart,rightpostorderEnd);
		return root;
	}

}

105.从前序与中序遍历序列构造二叉树

题目：根据一棵树的中序遍历与前序遍历构造二叉树。

注意：你可以假设树中没有重复的元素。

---

解题思路：

1. 后序遍历的最后一个元素是树的根节点。
2. 在中序遍历中找到根节点位置，从而分割出左右子树的中序序列。
3. 根据左右子树的大小，在后序序列中划分出左右子树的后序序列。
4. 递归构造左右子树，直至构造完成。

---

class Solution {
    public TreeNode buildTree(int[] preorder, int[] inorder) {
        if(preorder.length == 0 || inorder.length ==0){
			return null;
		}
		return helper(preorder,0,preorder.length, inorder,0,inorder.length);
    }
	private TreeNode helper(int[] preorder,int preorderstart,int preorderend, int[] inorder,int inorderstart,int inorderend){
		if(preorderstart == preorderend){
			return null;
		}
		int rootval = preorder[preorderstart];
		TreeNode root =new TreeNode(rootval);
		int midval;
		for(midval = inorderstart;midval<inorderend;midval++){
			if(inorder[midval]==rootval)
				break;
		}

		int leftpreorderstart = preorderstart+1;
		int leftpreorderend = preorderstart+midval-inorderstart+1;
		int leftinorderstart = inorderstart;
		int leftinorderend = midval;

		int rightpreorderstart = preorderstart+midval-inorderstart+1;
		int rightpreorderend = preorderend;
		int rightinorderstart = midval+1;
		int rightinorderend = inorderend;

		root.left = helper(preorder,leftpreorderstart,leftpreorderend, inorder,leftinorderstart,leftinorderend);
		root.right = helper(preorder,rightpreorderstart,rightpreorderend, inorder,rightinorderstart,rightinorderend);
		return root;

	}
}