LeetCode 112: 路径总和 Path Sum

爱写bug

发布于 2020-02-18 15:05:21

6840

发布于 2020-02-18 15:05:21

文章被收录于专栏：爱写Bug爱写Bug

题目:

给定一个二叉树和一个目标和，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。

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.

说明: 叶子节点是指没有子节点的节点。

Note: A leaf is a node with no children.

示例: 给定如下二叉树，以及目标和 sum = 22，

Given the below binary tree and sum = 22,

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

返回 true, 因为存在目标和为 22 的根节点到叶子节点的路径 5->4->11->2。

return true, as there exist a root-to-leaf path 5->4->11->2 which sum is 22.

解题思路:

可以用广度优先或深度优先解题, 每种方法都可以用递归和迭代完成

就这道题而言, 深度优先的递归方法最适合, 因为在最坏情况下(最后一个叶子结点所在路径满足条件, 或无满足条件的路径) 时复杂度才与广度优先相同

因为原题目给的函数 hasPathSum(TreeNode root, int sum) 有参数 sum , 所以这道题最合适的方法应该是自顶向下的递归解题法, 具体可以看之前的文章:

树的遍历 Traverse a Tree

广度优先使用迭代法解题的话, 需要维护两个队列:

当前层所有结点队列
当前层所有结点的路径和

深度优先递归解法

自顶向下的递归解法

Java:

class Solution {
    public boolean hasPathSum(TreeNode root, int sum) {
        if (root == null) // 基线条件
            return false;

        sum -= root.val; // sum 逐层递减该层结点的结点值
        if ((root.left == null) && (root.right == null)) // 如果是叶子结点
            return (sum == 0); // 返回该路径是否满足条件
        return hasPathSum(root.left, sum) || hasPathSum(root.right, sum);
    }
}

Python:

class Solution:
    def hasPathSum(self, root: TreeNode, sum: int) -> bool:
        if not root: # 基线条件
            return False

        sum -= root.val # sum 逐层递减该层结点的结点值
        if not root.left and not root.right: # 如果是叶子结点
            return (sum == 0) # 返回该路径是否满足条件
        return self.hasPathSum(root.left, sum) or self.hasPathSum(root.right, sum)

广度优先迭代解法

Java:

class Solution {
    public boolean hasPathSum(TreeNode root, int sum) {
        if (root == null)
            return false;

        Queue<TreeNode> queue_node = new LinkedList<>(); // 结点队列
        Queue<Integer> queue_sum = new LinkedList<>(); // 路径和队列
        queue_node.add(root);
        queue_sum.add(sum - root.val); // 路径和队列存储的是差值
        int size = 0, tmp = 0;
        TreeNode node;
        while (!queue_node.isEmpty()) {
            size = queue_node.size();
            while (size-- > 0) {
                node = queue_node.poll();
                tmp = queue_sum.poll();
                if (node.left == null && node.right == null && tmp == 0) // 叶子结点满足目标和时直接返回
                    return true;
                if (node.left != null) {
                    queue_node.add(node.left);
                    queue_sum.add(tmp - node.left.val);
                }
                if (node.right != null) {
                    queue_node.add(node.right);
                    queue_sum.add(tmp - node.right.val);
                }
            }
        }
        return false;
    }
}

Python:

class Solution:
    def hasPathSum(self, root: TreeNode, sum: int) -> bool:
        if not root:
            return False
        queue_node = collections.deque() # 结点队列
        queue_sum = collections.deque() # 路径和队列
        queue_node.append(root)
        queue_sum.append(sum-root.val) # 路径和队列存储的是差值
        while queue_node:
            size = len(queue_node)
            while size > 0:
                size -= 1
                node = queue_node.popleft()
                tmp = queue_sum.popleft()
                if not node.left and not node.right and tmp == 0: # 叶子结点满足目标和时直接返回
                    return True
                if node.left:
                    queue_node.append(node.left)
                    queue_sum.append(tmp-node.left.val)
                if node.right:
                    queue_node.append(node.right)
                    queue_sum.append(tmp-node.right.val)
        return False

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原始发表：2020-02-10，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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