代码随想录算法训练营第十四天 | LeetCode513.找树左下角的值、LeetCode112.路径总和、LeetCode113.路径总和ii、LeetCode106.从中序与后序遍历序列构造二叉树

于 2024-10-17 21:05:22 发布
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分类专栏： 代码随想录 文章标签： 算法
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代码随想录算法训练营第十四天 | LeetCode513.找树左下角的值、LeetCode112.路径总和、LeetCode113.路径总和ii、LeetCode106.从中序与后序遍历序列构造二叉树、LeetCode105.从前序与中序遍历序列构造二叉树

01-1 LeetCode513.找树左小角的值

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题目：给定一个二叉树的 根节点 root，请找出该二叉树的 最底层 最左边 节点的值。假设二叉树中至少有一个节点。

第一想法：层序遍历，记录每组出队的第一个元素，最后一层第一个元素就是二叉树最底层最左边的节点

实现：

class Solution {
public:
    int findBottomLeftValue(TreeNode* root) {
        int result;
        queue<TreeNode*> que;
        if(root!=nullptr){
            que.push(root);
        }
        while(!que.empty()){
            int size = que.size();
            for(int i = 0; i < size; i++){
                TreeNode* cur = que.front();
                if(i==0){
                    result = cur->val;
                }
                if(cur->left){
                    que.push(cur->left);
                }
                if(cur->right){
                    que.push(cur->right);
                }
                que.pop();
            }
        }
        return result;
    }
};

看完代码随想录之后的想法： 首先确定最后一行，然后确定最左边的值。如果使用递归法，如何判断是最后一行呢，其实就是深度最大的叶子节点一定是最后一行。那么如何找最左边的呢？可以使用前序遍历（当然中序，后序都可以，因为本题没有 中间节点的处理逻辑，只要左优先就行），保证优先左边搜索，然后记录深度最大的叶子节点，此时就是树的最后一行最左边的值。

class Solution {
public:
    int maxDepth = INT_MIN;
    int result;
    void traversal(TreeNode* root, int depth){
        if(root->left==nullptr&&root->right==nullptr){
            if(depth>maxDepth){
                maxDepth = depth;
                result = root->val;
            }
        }
        if(root->left){
            depth++;
            traversal(root->left,depth);
            depth--;
        }
        if(root->right){
            depth++;
            traversal(root->right,depth);
            depth--;
        }
        return;
    }

    int findBottomLeftValue(TreeNode* root) {
        traversal(root,0);
        return result;
    }
};

收获：递归求最大深度，涉及到回溯的过程

ToDo：复习递归实现方法

01-2 LeetCode112.路径总和

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题目：

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 。如果存在，返回 true ；否则，返回 false 。

叶子节点 是指没有子节点的节点。

第一想法：想到了前序遍历＋回溯来计算路径长度

实现：

class Solution {
public:
    int target;
    bool traversal(TreeNode* root, int summary){
        summary = summary + root->val;
        bool left = false;
        bool right = false;
        if(root->left==nullptr&&root->right==nullptr){
            if(summary==target){
                return true;
            }
            else{
                return false;
            }
        }
        if(root->left){
            left = traversal(root->left, summary);
        }
        if(root->right){
            right = traversal(root->right, summary);
        }
        return (left || right);
    }

    bool hasPathSum(TreeNode* root, int targetSum) {
        if(root==nullptr){
            return false;
        }
        target = targetSum;
        return traversal(root,0);
    }
};

遇到的问题：事实上我的代码没有回溯，也就是没有减值的过程，很奇怪，能正常运行，稀里糊涂的

看完代码随想录之后的想法：录哥的代码首先是把路径求和转化为目标值的递减，叶子节点的处理在父节点的函数中完成，因此会有一个回溯的过程，而我的这种代码无需回溯

录哥代码：

class Solution {
private:
    bool traversal(TreeNode* cur, int count) {
        if (!cur->left && !cur->right && count == 0) return true; // 遇到叶子节点，并且计数为0
        if (!cur->left && !cur->right) return false; // 遇到叶子节点直接返回

        if (cur->left) { // 左
            count -= cur->left->val; // 递归，处理节点;
            if (traversal(cur->left, count)) return true;
            count += cur->left->val; // 回溯，撤销处理结果
        }
        if (cur->right) { // 右
            count -= cur->right->val; // 递归，处理节点;
            if (traversal(cur->right, count)) return true;
            count += cur->right->val; // 回溯，撤销处理结果
        }
        return false;
    }

public:
    bool hasPathSum(TreeNode* root, int sum) {
        if (root == NULL) return false;
        return traversal(root, sum - root->val);
    }
};

ToDo：复习并研究本题，弄清楚回溯这个玩意！

01-3 LeetCode113.路径总和ii

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题目：

给你二叉树的根节点 root 和一个整数目标和 targetSum ，找出所有 从根节点到叶子节点 路径总和等于给定目标和的路径。

叶子节点 是指没有子节点的节点。

第一想法：递归＋回溯

实现：

class Solution {
public:
    void traversal(TreeNode* root, vector<vector<int>>& result, vector<int>&record, int count){
        if (root->left==nullptr&&root->right==nullptr&&count==0){
            result.push_back(record);
            return;
        }
        if(root->left){
            count = count-(root->left->val);
            record.push_back(root->left->val);
            traversal(root->left,result,record,count);
            count = count+(root->left->val);
            record.pop_back();
        }
        if(root->right){
            count = count-(root->right->val);
            record.push_back(root->right->val);
            traversal(root->right,result,record,count);
            count = count+(root->right->val);
            record.pop_back();
        }
        return;
    }

    vector<vector<int>> pathSum(TreeNode* root, int targetSum) {
        vector<vector<int>> result;
        vector<int>record;
        if(root==nullptr){
            return result;
        }
        record.push_back(root->val);
        traversal(root,result,record,targetSum-root->val);
        return result;
    }
};

看完代码随想录之后的想法：和录哥思路一致

ToDo：复习

01-4 LeetCode106.从中序与后序遍历序列构造二叉树

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题目：

给定两个整数数组 inorder 和 postorder ，其中 inorder 是二叉树的中序遍历， postorder 是同一棵树的后序遍历，请你构造并返回这颗 二叉树 。

第一想法：完全没有思路

看完代码随想录之后的想法：构造二叉树的流程

  • 第一步：如果数组大小为零的话，说明是空节点了。
  • 第二步：如果不为空，那么取后序数组最后一个元素作为节点元素。
  • 第三步：找到后序数组最后一个元素在中序数组的位置，作为切割点
  • 第四步：切割中序数组，切成中序左数组和中序右数组 （顺序别搞反了，一定是先切中序数组）
  • 第五步：切割后序数组，切成后序左数组和后序右数组
  • 第六步：递归处理左区间和右区间

实现：

class Solution {
public:
    TreeNode* traversal (vector<int>& inorder, vector<int>& postorder) {
        if(postorder.size()==0){
            return NULL;
        }
        int rootValue = postorder[postorder.size()-1];
        TreeNode* root = new TreeNode(rootValue);
        if(postorder.size()==1){
            return root;
        }
        int indexOfInorder = 0;
        for (indexOfInorder = 0; indexOfInorder < inorder.size(); indexOfInorder++) {
        if (inorder[indexOfInorder] == rootValue) break;
        }
        vector<int> leftInorder(inorder.begin(), inorder.begin() + indexOfInorder);
        vector<int> rightInorder(inorder.begin() + indexOfInorder + 1, inorder.end());
        postorder.resize(postorder.size() - 1);
        vector<int> leftPostorder(postorder.begin(), postorder.begin() + leftInorder.size());
        vector<int> rightPostorder(postorder.begin() + leftInorder.size(), postorder.end());
        root->left = traversal(leftInorder, leftPostorder);
        root->right = traversal(rightInorder, rightPostorder);
        return root;
    }

    TreeNode* buildTree(vector<int>& inorder, vector<int>& postorder) {
        if (inorder.size() == 0 || postorder.size() == 0) return nullptr;
        return traversal(inorder, postorder);
    }
};

ToDo：复刻录哥代码

01-5 LeetCode105.从前序与中序遍历序列构造二叉树

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题目：

根据一棵树的前序遍历与中序遍历构造二叉树。

注意: 你可以假设树中没有重复的元素。

第一想法：类似从中序和后序遍历序列构造二叉树

实现：

class Solution {
public:
    TreeNode* traversal (vector<int>& preorder, vector<int>& inorder) {
        if(preorder.size()==0){
            return NULL;
        }
        int rootValue = preorder[0];
        TreeNode* root = new TreeNode(rootValue);
        if(preorder.size()==1){
            return root;
        }
        int indexOfInorder = 0;
        for (indexOfInorder = 0; indexOfInorder < inorder.size(); indexOfInorder++) {
        if (inorder[indexOfInorder] == rootValue) break;
        }
        vector<int> leftInorder(inorder.begin(), inorder.begin() + indexOfInorder);
        vector<int> rightInorder(inorder.begin() + indexOfInorder + 1, inorder.end());
        vector<int> leftPreorder(preorder.begin()+1, preorder.begin() + 1 + leftInorder.size());
        vector<int> rightPreorder(preorder.begin() + leftInorder.size()+1, preorder.end());
        root->left = traversal(leftPreorder, leftInorder);
        root->right = traversal(rightPreorder, rightInorder);
        return root;
    }

    TreeNode* buildTree(vector<int>& preorder, vector<int>& inorder) {
        if (inorder.size() == 0 || preorder.size() == 0) return nullptr;
        return traversal(preorder, inorder);
    }
};

ToDo：复习

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