124 Binary Tree Maximum Path Sum

本文介绍了一种求解二叉树中最大路径和的算法。通过自底向上的方式更新节点值来找到从任意两点间路径的最大和。同时动态更新以各节点为中转点的路径最大和。

题意:在一棵二叉树中,找出和最大的一条路径,路径的起点和终点可以为树的任意两个节点。
分析:自底向上更新节点的值,使得节点的值表示以该点为根往下扩展能形成的路径P(注意,不一定是根到节点的路径)的最大和Sum,由于是自底向上更新的,所以更新的同时可以动态更新以二叉树每个节点作为中转节点连接以该节点左右子节点为根已形成的路径的总最大和。
代码:

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    int maxPathSum(TreeNode* root) {
        int ans=INT_MIN;
        dfs(root,ans);
        return ans;
    }
    void dfs(TreeNode* root,int &ans){
        if(root==nullptr)  return;
        dfs(root->left,ans);
        dfs(root->right,ans);
        int left,right;
        if(root->left==nullptr)  left=0;
        else left=max(0,root->left->val);
        if(root->right==nullptr)  right=0;
        else right=max(0,root->right->val);
        if(ans<root->val+left+right)  ans=root->val+left+right;
        root->val+=max(0,max(left,right));
    }
};
这段代码是一个经典的 **二叉树中的最大路径和**(LeetCode 第124题)的解法,使用了 **DFS(深度优先搜索) + 动态规划思想**。 你提供的代码使用了 C++14 以后的特性,如 **lambda 表达式递归(`this auto&& dfs`)** 和 **立即调用 lambda** 的方式来实现递归 DFS。这种写法在 LeetCode 等 OJ 平台上非常常见,但如果你希望在 **Visual Studio(VS)等标准编译器下编译运行**,这段代码 **可能无法通过编译**,因为 `this auto&& dfs` 这种写法不是标准 C++,而是某些编译器的扩展(比如 GCC 支持,但 MSVC 不支持)。 --- ### ✅ VS 兼容的完整版本(标准 C++17 写法) 下面是可以在 Visual Studio 上正常编译运行的完整版本: ```cpp #include <iostream> #include <algorithm> #include <climits> using namespace std; // Definition for a binary tree node. struct TreeNode { int val; TreeNode *left; TreeNode *right; TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {} }; class Solution { public: int maxPathSum(TreeNode* root) { int ans = INT_MIN; dfs(root, ans); return ans; } private: // 返回以当前节点为结尾的最大路径链和 int dfs(TreeNode* node, int& ans) { if (!node) return 0; // 递归左右子树 int left_gain = max(dfs(node->left, ans), 0); // 只取正值 int right_gain = max(dfs(node->right, ans), 0); // 当前节点作为最高点,计算路径和 int current_path_sum = left_gain + right_gain + node->val; ans = max(ans, current_path_sum); // 返回当前节点的最大链和(只能选一边) return max(left_gain + node->val, right_gain + node->val); } }; ``` --- ### ✅ 示例 main 函数(用于测试) ```cpp int main() { // 构造一个测试二叉树: // 1 // / \ // 2 3 TreeNode* root = new TreeNode(1); root->left = new TreeNode(2); root->right = new TreeNode(3); Solution sol; cout << "Maximum Path Sum: " << sol.maxPathSum(root) << endl; // 输出 6 // 清理内存 delete root->left; delete root->right; delete root; return 0; } ``` --- ### ✅ VS 编译注意事项: - **不支持 `this auto&& dfs` 写法**(这是 GCC 的扩展)。 - 使用标准的类成员函数或普通函数来递归是兼容性更好的方式。 - 使用 `std::function` 也可以实现递归 lambda,但效率略低。 --- ### ✅ 使用 `std::function` 的版本(兼容性较好) ```cpp #include <functional> int maxPathSum(TreeNode* root) { int ans = INT_MIN; function<int(TreeNode*)> dfs = [&](TreeNode* node) { if (!node) return 0; int l = max(dfs(node->left), 0); int r = max(dfs(node->right), 0); ans = max(ans, l + r + node->val); return max(l, r) + node->val; }; dfs(root); return ans; } ``` --- ###
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