1. 题目链接:257. 二叉树的所有路径
2. 题目描述:
给你一个二叉树的根节点
root
,按 任意顺序 ,返回所有从根节点到叶子节点的路径。叶子节点 是指没有子节点的节点。
示例 1:
输入:root = [1,2,3,null,5] 输出:["1->2->5","1->3"]
示例 2:
输入:root = [1] 输出:["1"]
提示:
- 树中节点的数目在范围
[1, 100]
内-100 <= Node.val <= 100
3. 算法(回溯)
3.1 算法思路:
使用深度优先遍历(DFS)求解
路径以字符串形式存储,从根节点开始遍历,每次遍历时将当前节点的值加入路径中,如果该节点为叶子节点,将路径存储到结果中。否则,将“->”加入到路径中并递归遍历该节点的左右子树
定义一个结果数组,进行递归。递归具体实现方法如下:
- 如果当前节点不为空,就将当前节点的值加入路径path中,否则直接返回
- 判断当前节点是否为叶子节点,如果是,则将当前路径加入到所有路径的存储数组paths中
- 否则,将当前节点的值加上”->”作为路径的分隔符,继续递归遍历当前节点的左右子节点
- 返回结果数组
特别地,我们可以只使用一个字符串存储每个状态的字符串,在递归回溯的过程中,需要将路径中的当前节点移除,以回到上一个节点
具体实现方法如下:
- 定义一个结果数组和一个路径数组
- 从当前节点开始递归,递归函数的参数为当前节点、结果数组和路径数组
- 如果当前节点为空,返回
- 将当前节点的值加入到路径数组中
- 如果当前节点为叶子节点,将路径数组中的所有元素拼接成字符串,并将该字符串存储到结果数组中
- 递归遍历当前节点的左子树
- 递归遍历当前节点的右子树
- 回溯,将路径数组中的最后一个元素移除,以返回到上一个节点
3.2 C++算法代码:
/**
* Definition for a binary tree node.
* struct TreeNode {
* int val;
* TreeNode *left;
* TreeNode *right;
* TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
* };
*/
class Solution {
public:
vector<string> ret; // 记录结果的向量
// 主函数,返回所有从根节点到叶子节点的路径
vector<string> binaryTreePaths(TreeNode* root) {
string path; // 当前路径字符串
if (root == nullptr) return ret; // 如果根节点为空,直接返回空结果
dfs(root, path); // 调用深度优先搜索函数
return ret; // 返回结果向量
}
// 深度优先搜索函数,递归遍历二叉树
void dfs(TreeNode* root, string path) {
path += to_string(root->val); // 将当前节点的值添加到路径字符串中
// 如果当前节点是叶子节点,将路径字符串添加到结果向量中
if (root->left == nullptr && root->right == nullptr) {
ret.push_back(path);
return;
}
path += "->"; // 在路径字符串中添加箭头符号,表示继续向下遍历
// 如果左子节点不为空,递归调用dfs函数遍历左子树
if (root->left) dfs(root->left, path);
// 如果右子节点不为空,递归调用dfs函数遍历右子树
if (root->right) dfs(root->right, path);
}
};