[Leetcode] Path Sum路径和

Given a binary tree and a sum, determine if the tree has a root-to-leaf path such that adding up all the values along the path equals the given sum.

For example:
Given the below binary tree andsum = 22,

              5
             / \
            4   8
           /   / \
          11  13  4
         /  \      \
        7    2      1

return true, as there exist a root-to-leaf path5->4->11->2which sum is 22.

题意:给定一个数,判断是否存在一条从根节点到叶节点的路径,使得,路径上节点所对应的值得和等于这个数。

方法一:使用递归解法。

针对一条路径:通过用sum减去当前节点的值,直到最后看最后叶节点的值是否等于sum剩余的值来判断是否存在。

一、终止条件,1)初始时,root为空,返回false;最后,root->left、root->right不存在时,依旧不等于sum,也返回false;

       2)当达到叶节点时,当前节点的值等于sum剩余值,返回true;

二、递归表达式,对一个节点,左、右子树中有一条路径满足条件就行。

/**
 * Definition for binary tree
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    bool hasPathSum(TreeNode *root, int sum) 
    {
        if(root==NULL)  return false;

        if(root->left==NULL&&root->right==NULL&&root->val==sum)
            return true;

        return hasPathSum(root->left,sum-root->val)||hasPathSum(root->right,sum-root->val) ;   
    }
};

 方法二:利用后续遍历的思想

减值的过程类似后续遍历中的方法二。具体过程:先沿左子树的左孩子不停的将左孩子重复入栈,并计算和栈中节点的和,直到左孩子为空,若为叶节点且val=sum,则返回true,否则再转向右孩子。定义变量pre防止重复的访问右子树,每次出栈时,特别要注意的是,要将cur赋值为NULL这样可以跳过while循环,避免重复访问左孩子。具体代码如下:

/**
 * Definition for binary tree
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    bool hasPathSum(TreeNode *root, int sum) 
    {
        stack<TreeNode *> stk;
        TreeNode *pre=NULL;
        TreeNode *cur=root;
        int temVal=0;

        while(cur|| !stk.empty())
        {
            while(cur)
            {
                stk.push(cur);
                temVal+=cur->val;
                cur=cur->left;
            }
            cur=stk.top();
            if(cur->left==NULL&&cur->right==NULL&&temVal==sum)
                return true;
            if(cur->right&&cur->right !=pre)
                cur=cur->right;
            else
            {
                stk.pop();
                temVal-=cur->val;
                pre=cur;
                cur=NULL;
            }

        } 
        return false;
    }
};

 

转载于:https://www.cnblogs.com/love-yh/p/6980002.html

### LeetCode Hot 100 路径 III Java 解决方案 #### 方法一:暴力递归法 此方法通过遍历每一个节点并尝试找到从该节点出发的所有可能路径,判断这些路径是否等于目标值。 ```java class Solution { int pathnumber; public int pathSum(TreeNode root, long sum) { if (root == null) return 0; Sum(root, sum); pathSum(root.left, sum); pathSum(root.right, sum); return pathnumber; } public void Sum(TreeNode root, long sum) { if (root == null) return; sum -= root.val; if (sum == 0) { pathnumber++; } Sum(root.left, sum); Sum(root.right, sum); } } ``` 这种方法虽然简单直观,但在处理大规模数据时效率较低。对于某些极端情况下的输入,可能会导致性能问题[^1]。 #### 方法二:优化后的前缀加哈希表 为了提高算法效率,可以采用前缀的概念加上哈希表来记录已经访问过的节点及其累积值。这样可以在一次深度优先搜索过程中完成计算,而不需要重复遍历子树。 ```java import java.util.HashMap; public class Solution { private HashMap<Long, Integer> prefixSumCount = new HashMap<>(); public int pathSum(TreeNode root, int targetSum) { prefixSumCount.put(0L, 1); return findPath(root, 0L, targetSum); } private int findPath(TreeNode node, long currentSum, int targetSum) { if (node == null) return 0; // 更新当前累计 currentSum += node.val; // 计算满足条件的数量 int numPathsToCurrentNode = prefixSumCount.getOrDefault(currentSum - targetSum, 0); // 将当前累计加入map中 prefixSumCount.put(currentSum, prefixSumCount.getOrDefault(currentSum, 0) + 1); // 继续向下探索左右子树 int leftResult = findPath(node.left, currentSum, targetSum); int rightResult = findPath(node.right, currentSum, targetSum); // 移除当前结点的影响以便回溯到父级调用者处继续其他分支的查找工作 prefixSumCount.put(currentSum, prefixSumCount.get(currentSum) - 1); return numPathsToCurrentNode + leftResult + rightResult; } } ``` 这种改进的方法不仅提高了时间复杂度至 O(n),而且空间上也更加高效,适用于更广泛的情况[^2]。 #### 数据约束说明 题目规定了二叉树中的节点数量范围以及各节点取值区间: - 二叉树的节点个数的范围是 [0,1000] - `-10^9 <= Node.val <= 10^9` - `-1000 <= targetSum <= 1000` 因此,在实现解决方案时需要注意数值类型的选取以防止溢出等问题的发生[^3]。
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