LeetCode 404 | 求二叉树所有左叶子之和（详细解析+代码优化）

在本篇博客中，我们将详细解析 LeetCode 404 题 "求二叉树所有左叶子之和"，并提供 递归搜索 的解法。同时，我们会优化代码，使其更高效、更易理解。无论你是初学者还是资深开发者，都可以从中受益。

1. 题目描述

示例 1

输入:

root = [3,9,20,null,null,15,7]

示例树结构:

    3
   / \
  9  20
    /  \
   15   7

输出:

24

解释: 左叶子节点有两个，分别是 9 和 15，所以返回 9 + 15 = 24。

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示例 2

输入:

root = [1]

输出:

0

解释: 树中没有左叶子节点，返回 0。

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2. 解题思路

左叶子节点的定义:

1. 必须是左子节点（即它是其父节点的左孩子）。

2. 必须是叶子节点（即它没有左子树和右子树）。

我们可以使用 递归搜索（DFS 深度优先遍历） 来遍历整棵树，并判断每个节点的左孩子是否为左叶子。

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3. 代码实现（递归 DFS）

class TreeNode {
    int val;
    TreeNode left;
    TreeNode right;
    TreeNode() {}
    TreeNode(int val) { this.val = val; }
    TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
        this.val = val;
        this.left = left;
        this.right = right;
    }
}

class Solution {
    public int sumOfLeftLeaves(TreeNode root) {
        if (root == null) return 0;
        return dfs(root);
    }

    private int dfs(TreeNode node) {
        if (node == null) return 0;
        int sum = 0;
        
        // 检查左子节点是否是左叶子节点
        if (node.left != null && node.left.left == null && node.left.right == null) {
            sum += node.left.val;
        }
        
        // 递归遍历左右子树
        sum += dfs(node.left);
        sum += dfs(node.right);
        
        return sum;
    }
}

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4. 代码优化（简化递归逻辑）

我们可以在 dfs 方法中直接进行累加，减少 sum 变量的使用，使代码更简洁：

class Solution {
    public int sumOfLeftLeaves(TreeNode root) {
        if (root == null) return 0;
        int sum = 0;
        
        if (root.left != null && root.left.left == null && root.left.right == null) {
            sum += root.left.val;
        }
        
        return sum + sumOfLeftLeaves(root.left) + sumOfLeftLeaves(root.right);
    }
}

优化点：

• 直接使用 sum + sumOfLeftLeaves(root.left) + sumOfLeftLeaves(root.right) 进行递归计算，无需额外的 dfs 方法。

• 代码更简洁，提高可读性。

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5. 时间复杂度分析

由于我们需要遍历整棵二叉树，每个节点最多访问一次，因此 时间复杂度为 O(n)，其中 n 为二叉树的节点数。

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6. 总结

• 理解题意： 重点是判断一个节点是否是左叶子节点。

• 解题思路： 递归 DFS 遍历整棵树，累加所有左叶子的值。

• 代码优化： 通过减少变量使用，使代码更简洁。

• 时间复杂度： O(n)，需要遍历整棵二叉树。

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