257. Binary Tree Paths

本文介绍了一种算法,用于获取给定二叉树的所有从根节点到叶子节点的路径。通过两种方法实现:递归的深度优先搜索(DFS)预序遍历和迭代预序遍历。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

Given a binary tree, return all root-to-leaf paths.

For example, given the following binary tree:

   1
 /   \
2     3
 \
  5

All root-to-leaf paths are:

[“1->2->5”, “1->3”]

s思路:
1. 树。遍历。这道题,dfs最容易,而且是用pre-order.
2. 先来recursive:比较好实现。
3. 再来iterative.难点是要把得到的string后面的数删除好得到新的path

//方法1:dfs,pre-order
class Solution {
public:

    void dfs(TreeNode* root,vector<string>&res,string cur){
        //
        if(!root) return;
        string tmp=to_string(root->val);
        if(!root->left&&!root->right){
            cur.append(tmp);
            res.push_back(cur);
            return; 
        }   
        dfs(root->left,res,cur+tmp+"->");
        dfs(root->right,res,cur+tmp+"->");
    }
    vector<string> binaryTreePaths(TreeNode* root) {
        //
        vector<string> res;
        dfs(root,res,"");
        return res;
    }
};


//方法2:iterative,pre-order,比较慢就是了!
class Solution {
public:
    vector<string> binaryTreePaths(TreeNode* root) {
        //
        vector<string> res;
        if(!root) return res;
        string cur;
        stack<TreeNode*> ss;
        TreeNode* pnow=root,*pre=NULL;
        cur+=to_string(pnow->val);
        while(pnow||!ss.empty()){
            while(pnow){
                ss.push(pnow);
                pnow=pnow->left;
                if(pnow)
                    cur+=("->"+to_string(pnow->val));
            }           
            pnow=ss.top();
            if(!pnow->left&&!pnow->right){
                res.push_back(cur); 
            }
            if(pnow->right&&pnow->right!=pre){
                pnow=pnow->right;
                cur+=("->"+to_string(pnow->val));   
            }else{
                while(cur.size()>2&&cur.substr(cur.size()-2)!="->")//bug:加保护
                    cur.pop_back();
                if(cur.size()>=2){//bug:加保护!
                    cur.pop_back();
                    cur.pop_back();
                }
                ss.pop();
                pre=pnow;
                pnow=NULL;  
            }
        }
        return res;
    }
};
以下是一个简单的二叉树实现的Java代码,包含了输出所有直径及其路径长度的方法: ```java public class BinaryTree<T> { private Node<T> root; // 构造函数 public BinaryTree(Node<T> root) { this.root = root; } // 节点类 private static class Node<T> { private T data; private Node<T> left; private Node<T> right; public Node(T data) { this.data = data; this.left = null; this.right = null; } } // 输出所有直径及其路径长度 public static <T> void diameterAll(BinaryTree<T> bitree) { if (bitree.root == null) { System.out.println("Binary tree is empty."); return; } List<List<Node<T>>> paths = new ArrayList<>(); List<Integer> diameters = new ArrayList<>(); findPaths(bitree.root, paths, new ArrayList<>()); calculateDiameters(bitree.root, paths, diameters); for (int i = 0; i < diameters.size(); i++) { System.out.println("Diameter: " + diameters.get(i) + ", Path: "); for (Node<T> node : paths.get(i)) { System.out.print(node.data + " "); } System.out.println(); } } // 查找所有路径 private static <T> void findPaths(Node<T> node, List<List<Node<T>>> paths, List<Node<T>> path) { if (node == null) { return; } path.add(node); if (node.left == null && node.right == null) { paths.add(new ArrayList<>(path)); } else { findPaths(node.left, paths, path); findPaths(node.right, paths, path); } path.remove(path.size() - 1); } // 计算直径 private static <T> int calculateDiameters(Node<T> node, List<List<Node<T>>> paths, List<Integer> diameters) { if (node == null) { return 0; } int leftHeight = calculateDiameters(node.left, paths, diameters); int rightHeight = calculateDiameters(node.right, paths, diameters); int diameter = leftHeight + rightHeight; diameters.add(diameter); return Math.max(leftHeight, rightHeight) + 1; } public static void main(String[] args) { // 创建二叉树示例 Node<Integer> node1 = new Node<>(1); Node<Integer> node2 = new Node<>(2); Node<Integer> node3 = new Node<>(3); Node<Integer> node4 = new Node<>(4); Node<Integer> node5 = new Node<>(5); node1.left = node2; node1.right = node3; node2.left = node4; node3.right = node5; BinaryTree<Integer> bitree = new BinaryTree<>(node1); // 输出所有直径及其路径长度 diameterAll(bitree); } } ``` 这段代码使用了二叉树的先序遍历来查找所有路径,然后计算每个路径的直径。最后,输出每个直径及其路径长度。以上是一个简单的实现,你可以根据自己的需求进行修改和扩展。
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