*python3__leecode/0112. 路径总和

一、刷题方法

原题链接

https://leetcode-cn.com/problems/path-sum/

内容描述

给你二叉树的根节点 root 和一个表示目标和的整数 targetSum ，判断该树中是否存在 根节点到叶子节点 的路径，这条路径上所有节点值相加等于目标和 targetSum 。

叶子节点 是指没有子节点的节点。

示例 1：

输入：root = [5,4,8,11,null,13,4,7,2,null,null,null,1], targetSum = 22
输出：true

示例 2：

输入：root = [1,2,3], targetSum = 5
输出：false

示例 3：
输入：root = [1,2], targetSum = 0
输出：false

提示：
树中节点的数目在范围 [0, 5000] 内
-1000 <= Node.val <= 1000
-1000 <= targetSum <= 1000

二、解题方法

1.方法一：广度优先搜索

使用两个队列，分别存储将要遍历的节点，以及根节点到这些节点的路径和即可。

class Solution:
    def hasPathSum(self, root: TreeNode, targetSum: int) -> bool:
        if not root:
            return False
        que_node = collections.deque([root])
        que_val = collections.deque([root.val])
        while que_node:
            now = que_node.popleft()
            temp = que_val.popleft()
            if not now.left and not now.right:
                if temp == targetSum:
                    return True
                continue
            if now.left:
                que_node.append(now.left)
                que_val.append(now.left.val + temp)
            if now.right:
                que_node.append(now.right)
                que_val.append(now.right.val + temp)
        return False

时间复杂度：O(N)，其中 N 是树的节点数。对每个节点访问一次。
空间复杂度：O(N)，其中 N 是树的节点数。空间复杂度主要取决于队列的开销，队列中的元素个数不会超过树的节点数。

2.方法二：递归

观察要求我们完成的函数，我们可以归纳出它的功能：询问是否存在从当前节点 root 到叶子节点的路径，满足其路径和为 sum。

假定从根节点到当前节点的值之和为 val，我们可以将这个大问题转化为一个小问题：是否存在从当前节点的子节点到叶子的路径，满足其路径和为 sum - val。

不难发现这满足递归的性质，若当前节点就是叶子节点，那么我们直接判断 sum 是否等于 val 即可（因为路径和已经确定，就是当前节点的值，我们只需要判断该路径和是否满足条件）。若当前节点不是叶子节点，我们只需要递归地询问它的子节点是否能满足条件即可。

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode:
#     def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
#         self.val = val
#         self.left = left
#         self.right = right
class Solution:
    def hasPathSum(self, root: TreeNode, targetSum: int) -> bool:
        if not root:
            return False
        if not root.left and not root.right:
            return targetSum == root.val
        return self.hasPathSum(root.left, targetSum-root.val) or self.hasPathSum(root.right, targetSum-root.val)

时间复杂度：O(N)，其中 N 是树的节点数。对每个节点访问一次。
空间复杂度：O(H)，其中 H 是树的高度。空间复杂度主要取决于递归时栈空间的开销，最坏情况下，树呈现链状，空间复杂度为 O(N)。平均情况下树的高度与节点数的对数正相关，空间复杂度为 O(logN)。