力扣第124题二叉树的最大路径和

本文深入探讨了寻找二叉树中最大路径和的算法实现,通过深度优先搜索策略,递归地计算每条路径的最大和,最终确定整个二叉树的最大路径和。示例包括具体二叉树结构及其计算过程。

124.二叉树的最大路径和
难度:困难
标签:二叉树,深度优先搜索

给定一个非空二叉树,返回其最大路径和。
本题中,路径被定义为一条从树中任意节点出发,达到任意节点的序列。该路径至少包含一个节点,且不一定经过根节点。
示例 1:
输入: [1,2,3]
1
/
2 3
输出: 6
示例 2:
输入: [-10,9,20,null,null,15,7]
-10
/
9 20
/
15 7
输出:42

public class Solution2 {

    int maxSum = Integer.MIN_VALUE;

    public int maxPathSum(TreeNode root) {
        dfs(root);
        return maxSum;
    }

    private int dfs(TreeNode root) {
        if(root==null) return 0;
        //左边的路径的最大值,小于0的话就取0
        int left=Math.max(dfs(root.left),0);
        int right=Math.max(dfs(root.right),0);
        //左边+右边+根结点的值
        int newPath=root.val+left+right;
        //更新最大值
        maxSum=Math.max(newPath,maxSum);
        //返回给上个结点的路径是当前根结点+左右两边大的一边
        return root.val+Math.max(left,right);
    }


}

这段代码是一个经典的 **二叉树中的最大路径**(LeetCode 第124)的解法,使用了 **DFS(深度优先搜索) + 动态规划思想**。 你提供的代码使用了 C++14 以后的特性,如 **lambda 表达式递归(`this auto&& dfs`)** **立即调用 lambda** 的方式来实现递归 DFS。这种写法在 LeetCode 等 OJ 平台上非常常见,但如果你希望在 **Visual Studio(VS)等标准编译器下编译运行**,这段代码 **可能无法通过编译**,因为 `this auto&& dfs` 这种写法不是标准 C++,而是某些编译器的扩展(比如 GCC 支持,但 MSVC 不支持)。 --- ### ✅ VS 兼容的完整版本(标准 C++17 写法) 下面是可以在 Visual Studio 上正常编译运行的完整版本: ```cpp #include <iostream> #include <algorithm> #include <climits> using namespace std; // Definition for a binary tree node. struct TreeNode { int val; TreeNode *left; TreeNode *right; TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {} }; class Solution { public: int maxPathSum(TreeNode* root) { int ans = INT_MIN; dfs(root, ans); return ans; } private: // 返回以当前节点为结尾的最大路径 int dfs(TreeNode* node, int& ans) { if (!node) return 0; // 递归左右子树 int left_gain = max(dfs(node->left, ans), 0); // 只取正值 int right_gain = max(dfs(node->right, ans), 0); // 当前节点作为最高点,计算路径 int current_path_sum = left_gain + right_gain + node->val; ans = max(ans, current_path_sum); // 返回当前节点的最大(只能选一边) return max(left_gain + node->val, right_gain + node->val); } }; ``` --- ### ✅ 示例 main 函数(用于测试) ```cpp int main() { // 构造一个测试二叉树: // 1 // / \ // 2 3 TreeNode* root = new TreeNode(1); root->left = new TreeNode(2); root->right = new TreeNode(3); Solution sol; cout << "Maximum Path Sum: " << sol.maxPathSum(root) << endl; // 输出 6 // 清理内存 delete root->left; delete root->right; delete root; return 0; } ``` --- ### ✅ VS 编译注意事项: - **不支持 `this auto&& dfs` 写法**(这是 GCC 的扩展)。 - 使用标准的类成员函数或普通函数来递归是兼容性更好的方式。 - 使用 `std::function` 也可以实现递归 lambda,但效率略低。 --- ### ✅ 使用 `std::function` 的版本(兼容性较好) ```cpp #include <functional> int maxPathSum(TreeNode* root) { int ans = INT_MIN; function<int(TreeNode*)> dfs = [&](TreeNode* node) { if (!node) return 0; int l = max(dfs(node->left), 0); int r = max(dfs(node->right), 0); ans = max(ans, l + r + node->val); return max(l, r) + node->val; }; dfs(root); return ans; } ``` --- ###
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