Leetcode --- 二叉树的路径(任意两点)

简介: Leetcode --- 二叉树的路径(任意两点)

写在前



本部分题目,非自顶向下:就是从任意节点到任意节点的路径,不需要自顶向下

注意:这类题通常用深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS)解决,BFS较DFS繁琐,这里为了简洁只展现DFS代码


1.二叉树最大路径和(124-难)



题目描述:路径 被定义为一条从树中任意节点出发,沿父节点-子节点连接,达到任意节点的序列。同一个节点在一条路径序列中 至多出现一次 。该路径 至少包含一个 节点,且不一定经过根节点


路径和 是路径中各节点值的总和。给你一个二叉树的根节点 root ,返回其 最大路径和 。


示例

输入:root = [-10,9,20,null,null,15,7]
输出:42
解释:最优路径是 15 -> 20 -> 7 ,路径和为 15 + 20 + 7 = 42


思路:递归实现,递归函数的关键写好递归处理的逻辑,怎么处理当前子树,需要返回什么,设置递归出口。关键是正确定义递归函数。


  • 递归函数:计算当前节点为父亲节点提供的贡献(即当前节点到根节点的最大路径)。
  • 递归的计算左右子节点的最大贡献值,逻辑:贡献值大于0,才会选取对应的节点最大贡献值
  • 更新最大路径和(当前节点值和左右子节点最大贡献值)


特别注意:dfs函数中定义的是一个节点能贡献的最大值(计算该节点到根节点的最大路径),而我们统计结果时更新的二叉树中任意两点的最大路径(可能是多个节点到这个根节点的组合)!


代码实现:

private int ans = 0;
public int longestUnivaluePath(TreeNode root) {
    dfs(root);
    return ans;
}
private int dfs(TreeNode root) {
    if (root == null) {
        return 0;
    }
    int l = dfs(root.left);
    int r = dfs(root.right);
    int left = root.left != null && root.val == root.left.val ? l : 0;
    int right = root.right != null && root.val == root.right.val ? r : 0;
    ans = Math.max(ans, left + right);
    return Math.max(left, right) + 1;
}


2.最长同值路径(687-中)



题目描述:给定一个二叉树,找到最长的路径,这个路径中的每个节点具有相同值。 这条路径可以经过也可以不经过根节点。


注意:两个节点之间的路径长度由它们之间的边数表示。


示例

5
     / \
    4   5
   / \   \
  1   1   5
返回 2


思路:递归实现,思想与上题基本相似。


  • 递归函数:当前节点到根节点的最长同值路径
  • 递归左右子树的最长同值路径;逻辑:出现同值,更新路径左右路径,否则为0
  • 更新最长同值路径


代码实现:

public int pathSum(TreeNode root, int sum) {
    if (root == null) {
        return 0;
    }
    return dfs(root, sum) + pathSum(root.left, sum) + pathSum(root.right, sum);
}
private int dfs(TreeNode root, int sum) {
    if (root == null) {
        return 0;
    }
    int ans = sum == root.val ? 1 : 0;
    sum -= root.val;
    return dfs(root.left, sum) + dfs(root.right, sum) + ans;
}


3.二叉树的直径(543-易)



题目描述:给定一棵二叉树,你需要计算它的直径长度。一棵二叉树的直径长度是任意两个结点路径长度中的最大值。这条路径可能穿过也可能不穿过根结点。


注意:两个节点之间的路径长度由它们之间的边数表示。


示例

给定二叉树
          1
         / \
        2   3
       / \     
      4   5    
返回 3, 它的长度是路径 [4,2,1,3] 或者 [5,2,1,3]。


思路:递归实现,递归实现,思想与上题基本相似,还是区分递归函数和最终结果的区别。


代码实现:

private int max = 0;
public int diameterOfBinaryTree(TreeNode root) {
    dfs(root);
    return max;
}
private int dfs(TreeNode root) {
    if (root == null) {
        return 0;
    }
    int left = dfs(root.left);
    int right = dfs(root.right);
    max = Math.max(max, left + right); 
    return Math.max(left, right) + 1;
}


注意点



  • left,right代表的含义要根据题目所求设置,比如最长路径、最大路径和等等
  • 全局变量res的初值设置是0还是INT_MIN要看题目节点是否存在负值,如果存在就用INT_MIN,否则就是0
  • 注意两点之间路径为1,因此一个点是不能构成路径的
相关文章
【LeetCode 35】112.路径总和
【LeetCode 35】112.路径总和
145 0
|
8月前
|
Go 开发者 索引
【LeetCode 热题100】路径与祖先:二叉树中的深度追踪技巧(力扣33 / 81/ 153/154)(Go语言版)
本文深入探讨了LeetCode中四道关于「搜索旋转排序数组」的经典题目,涵盖了无重复和有重复元素的情况。通过二分查找的变形应用,文章详细解析了每道题的解题思路和Go语言实现代码。关键点包括判断有序区间、处理重复元素以及如何缩小搜索范围。文章还总结了各题的异同,并推荐了类似题目,帮助读者全面掌握二分查找在旋转数组中的应用。无论是初学者还是有经验的开发者,都能从中获得实用的解题技巧和代码实现方法。
342 14
|
9月前
|
算法 Go
【LeetCode 热题100】深入理解二叉树结构变化与路径特性(力扣104 / 226 / 114 / 543)(Go语言版)
本博客深入探讨二叉树的深度计算、结构变换与路径分析,涵盖四道经典题目:104(最大深度)、226(翻转二叉树)、114(展开为链表)和543(二叉树直径)。通过递归与遍历策略(前序、后序等),解析每题的核心思路与实现方法。结合代码示例(Go语言),帮助读者掌握二叉树相关算法的精髓。下一讲将聚焦二叉树构造问题,欢迎持续关注!
244 10
|
9月前
|
存储 算法 数据可视化
【二叉树遍历入门:从中序遍历到层序与右视图】【LeetCode 热题100】94:二叉树的中序遍历、102:二叉树的层序遍历、199:二叉树的右视图(详细解析)(Go语言版)
本文详细解析了二叉树的三种经典遍历方式:中序遍历(94题)、层序遍历(102题)和右视图(199题)。通过递归与迭代实现中序遍历,深入理解深度优先搜索(DFS);借助队列完成层序遍历和右视图,掌握广度优先搜索(BFS)。文章对比DFS与BFS的思维方式,总结不同遍历的应用场景,为后续构造树结构奠定基础。
470 10
|
9月前
|
Go
【LeetCode 热题100】路径与祖先:二叉树中的深度追踪技巧(力扣437 / 236 )(Go语言版)
本文深入探讨二叉树中路径与祖先问题,涵盖两道经典题目:LeetCode 437(路径总和 III)和236(最近公共祖先)。对于路径总和 III,文章分析了双递归暴力解法与前缀和优化方法,后者通过哈希表记录路径和,将时间复杂度从O(n²)降至O(n)。在最近公共祖先问题中,采用后序遍历递归查找,利用“自底向上”的思路确定最近公共祖先节点。文中详细解析代码实现与核心要点,帮助读者掌握深度追踪技巧,理解树结构中路径与节点关系的本质。这类问题在面试中高频出现,掌握其解法意义重大。
225 4
|
9月前
|
Go 索引 Perl
【LeetCode 热题100】【二叉树构造题精讲:前序 + 中序建树 & 有序数组构造 BST】(详细解析)(Go语言版)
本文详细解析了二叉树构造的两类经典问题:通过前序与中序遍历重建二叉树(LeetCode 105),以及将有序数组转化为平衡二叉搜索树(BST,LeetCode 108)。文章从核心思路、递归解法到实现细节逐一拆解,强调通过索引控制子树范围以优化性能,并对比两题的不同构造逻辑。最后总结通用构造套路,提供进阶思考方向,帮助彻底掌握二叉树构造类题目。
546 9
【LeetCode 36】113.路径总和II
【LeetCode 36】113.路径总和II
126 0
【LeetCode 43】236.二叉树的最近公共祖先
【LeetCode 43】236.二叉树的最近公共祖先
143 0
【LeetCode 38】617.合并二叉树
【LeetCode 38】617.合并二叉树
108 0
【LeetCode 37】106.从中序与后序遍历构造二叉树
【LeetCode 37】106.从中序与后序遍历构造二叉树
132 0