二叉树中的最大路径和

二叉树中的最大路径和

路径 被定义为一条从树中任意节点出发,沿父节点-子节点连接,达到任意节点的序列。同一个节点在一条路径序列中 至多出现一次 。该路径 至少包含一个 节点,且不一定经过根节点。

路径和 是路径中各节点值的总和。

给你一个二叉树的根节点 root ,返回其 最大路径和 。

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
 * };
 */
//整体上由于从上向下遍历->从下向上计算和,所有是二叉树后序遍历的框架。
//先计算左右子树的最大和,然后因为最大路径可能为left+curNode+right ,所以计算该值并更新最大路径和
//每个节点的值是单边的最大值+curnode,即左右子节点较大值+curnode,因为上面我们计算最大路径的思路,要是这里不按单边算的话就无法跟父节点连成一条线了。
#include<math.h>
#include<algorithm>
using namespace std;
class Solution {
public:
    int ans = INT_MIN;
    int maxPathSum(TreeNode* root) {
        if(root == nullptr)
            return 0;
        
        maxPathSumHelper(root);
        return ans;
    }
    int maxPathSumHelper(TreeNode* root)
    {
        if(root == nullptr)
            return 0;
        int leftMax = max(0,maxPathSumHelper(root->left));
        int rightMax = max(0,maxPathSumHelper(root->right));
        int subMax = leftMax+rightMax+root->val;				//最大路径可能为left+curNode+right ,所以计算该值并更新最大路径和
        ans = max(ans, subMax);
        return (max(leftMax, rightMax) + root->val);			//每个节点的值是单边的最大值+curnode,即左右子节点较大值+curnode
    }
};
### 关于Java中计算二叉树最大路径 #### 定义与理解 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题是一种常见策略。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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