二叉树中和为某一值的路径

题目:输入一颗二叉树和一个整数,打印出二叉树中结点值的和为输入整数的所有路径。从树的根节点开始往下一直到叶结点所经过的所有的结点形成一条路径。

如下图,输入二叉树和整数22,则打印出两条路径,第一条路径包含结点10,12,第二条路径包含的结点为10,5,7.

一般的数据结构和算法的教材都没有介绍树的路径,因此对大多数应聘者而言,这是一个新概念,也就很难一下子想出完整的解题思路。这个时候我们可以试着从一两个具体的例子入手,找到规律。

以图中的二叉树为例分析,由于路径是从根节点出发到叶结点,也就是说路径是以根节点为起始点,因此i我们首先需要遍历根节点。在树的前序、中序、后序三种遍历方式中,只有前序遍历是首先访问根节点的。

按照前序遍历的顺序遍历途中的二叉树,在访问结点10之后,就会访问结点5.从二叉树结点的定义可以看出,在本题的二叉树结点中没有指向父节点的指针,访问到结点5的时候,我们是不知道前面经过了哪些结点的,除非我们把经过的路径上的结点都保存起来。每访问到一个结点的时候,我们都把当前的结点添加到路径中去。到达结点5时,路径中包含两个结点,他们的值分别是10和5.接下来遍历到结点4,我们把这个结点也添加到路径中,这个时候已经到达了叶结点,但路径上三个结点的值之和为19.这个和不等于输入的值22,因此不符合要求的路径。

我们接着要遍历其他的结点。在遍历下一个节点之前,先要从结点4回到结点5,再去遍历结点5的右子节点7.值得注意的是,回到结点5的时候,由于结点4已经不在前往结点7的路径上了,我们需要把结点4从路径中删除。接下来访问到结点7的时候,再把结点添加到路径中。此时路径中三个结点10,5,7之和刚好是22,是一条符合要求的路径。

我们最后要遍历的结点是12.在遍历这个结点之前,需要先经过结点5回到结点10.同样,每一次当从子节点回到父节点的时候,我们都需要在路径上删除子节点。最后从结点10到达结点12的时候,路径上的两个结点的值之和也是22,因此这也是一条符合条件的路径。

链接:https://www.nowcoder.com/questionTerminal/b736e784e3e34731af99065031301bca
来源:牛客网
 

核心思想:递归,回溯法(求解多个合法路径)

思路:

    1.判断根节点是否为null;

            是:返回null;

    2.集合a添加根节点的值;

    3.target减去根节点的值;

    4.判断target是否等于0,当前节点的左右孩子节点是否为null;

            是:集合aa添加集合a(找到一条路径);

    5.在根节点的左孩子节点下寻找;

    6在根节点的右孩子节点下寻找;

    7.集合a移除最后一个元素,回溯到最近父节点,继续寻找下一条路径;



ArrayList<ArrayList<Integer>> aa = new ArrayList<>();
    ArrayList<Integer> a = new ArrayList<>();
    public ArrayList<ArrayList<Integer>> FindPath(TreeNode root,int target) {
        if(root == null) {
            return aa;
        }
        a.add(root.val);
        target -= root.val;
        if(target ==0 && root.left ==null && root.right == null) {
            aa.add(new ArrayList<>(a));
        }
        FindPath(root.left, target);
        FindPath(root.right, target);
        a.remove(a.size()-1);
        return aa;
    }

 

问题描述: 给定二叉树个整数目标,找出所有从根节点到叶子节点路径,使得路径上的节点之和等于目标。 解题思路: 我们可以使用深度优先搜索(DFS)的思想来解决这个问题。具体步骤如下: 1. 定义个列表path,用于存储当前的路径2. 递归遍历每个节点: a. 将当前节点添加到path中。 b. 如果当前节点是叶子节点路径上的节点之和等于目标,则将当前路径添加到结果中。 c. 递归遍历当前节点的左子树和右子树。 d. 在递归结束后,将当前节点从path中移除,以便开始探索其他路径。 3. 返回结果列表,即所有路径和等于目标路径。 代码实现: ``` class Solution: def pathSum(self, root: TreeNode, targetSum: int) -> List[List[int]]: def dfs(node, path, target): if not node: return path.append(node.val) if not node.left and not node.right and sum(path) == target: res.append(path.copy()) dfs(node.left, path, target) dfs(node.right, path, target) path.pop() res = [] dfs(root, [], targetSum) return res ``` 以上代码中,我们定义了个辅助函数dfs来进行递归遍历。在遍历的过程中,我们使用列表path来存储当前路径,如果路径上的节点之和等于目标,则将当前路径添加到结果列表res中。最后返回结果res。 时间复杂度分析: 假设二叉树节点数为n,则时间复杂度为O(n),因为我们需要遍历每个节点次。需要注意的是,在每个节点处,我们都会调用sum函数来计算当前路径节点之和,因此总的时间复杂度还需要考虑到sum函数的时间复杂度。
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