二叉树中找一条和最大的路径

本文介绍了一种寻找二叉树中拥有最大路径和的方法。该路径可以从任意节点开始并结束于任意节点,并且路径上的节点值必须为正数。通过递归算法找到以每个节点为中心的最长路径和,从而确定整棵树的最大路径和。

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二叉树中找一条和最大的路径

题目描述

给你一个二叉树,求出一条和最大的路径,路径的起点和终点可以是任意的树节点。(注意:树节点的值都是正数),比如下面的树中和最大的一条路径是【5、2、1、3】

这里写图片描述

思路

每条最长路径都肯定会以某个节点为根,然后两边是以那个节点为根到叶子节点的最长路径。

package lianjia;

public class TreeMaxPath {

    public static int max = Integer.MIN_VALUE;  // 始终保持最大的和

    // root到叶节点的最大路径的和
    public static int solution(TreeNode root) {
        if(root == null) {
            return 0;
        }
        int left = solution(root.left); 
        int right = solution(root.right); 
        max = Math.max(max, left + right + root.val);// 更新max值
        return Math.max(left, right) + root.val;
    }


    public static void main(String[] args) {
        // Test case
        TreeNode node1 = new TreeNode(1);
        TreeNode node2 = new TreeNode(2);
        TreeNode node3 = new TreeNode(3);
        TreeNode node4 = new TreeNode(4);
        TreeNode node5 = new TreeNode(5);

        node1.left = node2;
        node1.right = node3;
        node2.left = node4;
        node2.right = node5;

        solution(node1);
        System.out.println("max = " + max);
    }

}

这里写图片描述

参考:http://blog.youkuaiyun.com/wangyuquanliuli/article/details/45897297

这里写图片描述

### 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;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,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`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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