leetcode: Path Sum II

本文介绍了一种算法,用于查找二叉树中所有从根节点到叶子节点的路径,其中路径上节点值的总和等于给定的数值。通过递归方式实现,详细展示了如何遍历树并收集符合条件的路径。

Given a binary tree and a sum, find all root-to-leaf paths where each path's sum equals the given sum.

For example:
Given the below binary tree and sum = 22,
              5
             / \
            4   8
           /   / \
          11  13  4
         /  \    / \
        7    2  5   1

return

[
   [5,4,11,2],
   [5,8,4,5]
]

思路

树的遍历递归,注意vector中节点的顺序。这里我想令写一个函数,换成返回值是一个vector<deque<int> >应该会更好,这样就不用把顺序反过来了,直接push_front就好了。


/**
 * Definition for binary tree
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
vector<vector<int> > pathSum(TreeNode *root, int sum) {
        // IMPORTANT: Please reset any member data you declared, as
        // the same Solution instance will be reused for each test case.
		vector<vector<int> > res;
        if(root == NULL) return res;
		if(root->left == NULL && root->right == NULL)
		{
			if(sum == root->val)
			{
				vector<int> tmp;
				tmp.push_back(root->val);
				res.push_back(tmp);
			}
		}
		else
		{
			if(root->left !=NULL)
			{
				vector<vector<int> > resl=pathSum(root->left, sum - root->val);
				//if(resl.size() == 0) return res;//root->left == NULL or has NO path
				for(int i = 0; i < resl.size(); i ++)
				{
					if(resl[i].size() != 0)
					{
						vector<int> tmp;
						tmp.push_back(root->val);
						for(int j = 0; j < resl[i].size(); j++)
						{
							tmp.push_back(resl[i][j]);
						}
						res.push_back(tmp);
					}
				}
			}

			if(root->right !=NULL)
			{
				vector<vector<int> > resr=pathSum(root->right, sum - root->val);
				//if(resl.size() == 0) return res;//root->left == NULL or has NO path
				for(int i = 0; i < resr.size(); i ++)
				{
					if(resr[i].size() != 0)
					{
						vector<int> tmp;
						tmp.push_back(root->val);
						for(int j = 0; j < resr[i].size(); j++)
						{
							tmp.push_back(resr[i][j]);
						}
						res.push_back(tmp);
					}
				}
			}
		}
		return res;
    }
};


### 三级标题:优化路径和查找代码以提高可读性与可维护性 为了提高代码的可读性和可维护性,可以对原有的路径和查找函数进行重构。主要优化点包括: 1. **函数职责分离**:将路径和计算与递归遍历逻辑分离。 2. **使用清晰的变量命名**:例如将 `currentSum` 改为 `currentPathSum`,增强语义表达。 3. **增加注释说明**:对关键步骤进行详细解释,提高代码可读性。 4. **避免全局变量**:使用指针参数传递计数器,避免全局状态。 以下是优化后的代码示例: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> typedef struct TreeNode { int val; struct TreeNode *left; struct TreeNode *right; } TreeNode; // 递归遍历路径和函数 void traversePaths(TreeNode* node, long currentPathSum, int targetSum, int* count) { if (node == NULL) { return; } currentPathSum += node->val; if (currentPathSum == targetSum) { (*count)++; } traversePaths(node->left, currentPathSum, targetSum, count); traversePaths(node->right, currentPathSum, targetSum, count); } // 主函数,计算路径和等于目标值的路径数目 int pathSum(TreeNode* root, int targetSum) { int count = 0; traversePaths(root, 0, targetSum, &count); return count; } ``` 该实现通过将路径和计算与递归遍历逻辑分离,提高了代码的模块化程度[^1]。此外,使用清晰的变量命名和注释,使得代码更易于理解和维护。 ### 三级标题:测试代码与内存释放 为了验证函数的正确性,可以编写测试代码,并在使用后释放内存以避免内存泄漏: ```c void testPathSum() { // 构建测试二叉 TreeNode* root = (TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode)); root->val = 10; root->left = (TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode)); root->left->val = 5; root->left->left = (TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode)); root->left->left->val = 3; root->left->left->left = NULL; root->left->left->right = NULL; root->left->right = (TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode)); root->left->right->val = 2; root->left->right->left = NULL; root->left->right->right = (TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode)); root->left->right->right->val = 1; root->left->right->right->left = NULL; root->left->right->right->right = NULL; root->right = (TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode)); root->right->val = -3; root->right->left = NULL; root->right->right = (TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode)); root->right->right->val = 7; root->right->right->left = NULL; root->right->right->right = NULL; int targetSum = 8; int result = pathSum(root, targetSum); printf("路径和等于 %d 的路径数目为: %d\n", targetSum, result); } // 释放二叉节点内存 void freeTree(TreeNode* root) { if (root == NULL) { return; } freeTree(root->left); freeTree(root->right); free(root); } int main() { testPathSum(); return 0; } ``` 此测试代码通过构建一个具体的二叉结构,并调用 `pathSum` 函数来验证其功能。最后,使用 `freeTree` 函数释放所有分配的内存资源,防止内存泄漏。 ###
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