【LeetCode】112. 路径总和（简单）——代码随想录算法训练营Day18

news2024/11/16 18:06:08

题目链接：112. 路径总和

题目描述

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。

示例 1：

输入：root = [5,4,8,11,null,13,4,7,2,null,null,null,1], targetSum = 22
输出：true
解释：等于目标和的根节点到叶节点路径如上图所示。

示例 2：

输入：root = [1,2,3], targetSum = 5
输出：false
解释：树中存在两条根节点到叶子节点的路径：
(1 --> 2): 和为 3
(1 --> 3): 和为 4
不存在 sum = 5 的根节点到叶子节点的路径。

示例 3：

输入：root = [], targetSum = 0
输出：false
解释：由于树是空的，所以不存在根节点到叶子节点的路径。

提示：

树中节点的数目在范围 [0, 5000] 内
-1000 <= Node.val <= 1000
-1000 <= targetSum <= 1000

文章讲解：代码随想录

视频讲解：拿不准的遍历顺序，搞不清的回溯过程，我太难了！ | LeetCode：112. 路径总和_哔哩哔哩_bilibili

题解1：递归法

思路：遍历左右子树，找出左右子树是否存在路径总和为目标值减根节点值的路径，递归函数需返回一个布尔值，为当前子树是否存在路径总和为目标值减根节点值的路径。

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * function TreeNode(val, left, right) {
 *     this.val = (val===undefined ? 0 : val)
 *     this.left = (left===undefined ? null : left)
 *     this.right = (right===undefined ? null : right)
 * }
 */
/**
 * @param {TreeNode} root
 * @param {number} targetSum
 * @return {boolean}
 */
var hasPathSum = function(root, targetSum) {
    if (!root) {
        return false;
    }
    if (!root.left && !root.right && targetSum === root.val) {
        return true;
    }
    return hasPathSum(root.left, targetSum - root.val) || hasPathSum(root.right, targetSum - root.val); // 左 右
};

分析：时间复杂度为 O(n)，空间复杂度为 O(logn)。

题解2：迭代法

思路：使用前序遍历，记录每个节点的路径总和，判断所有叶子节点的路径总和是不是目标值。

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * function TreeNode(val, left, right) {
 *     this.val = (val===undefined ? 0 : val)
 *     this.left = (left===undefined ? null : left)
 *     this.right = (right===undefined ? null : right)
 * }
 */
/**
 * @param {TreeNode} root
 * @param {number} targetSum
 * @return {boolean}
 */
var hasPathSum = function(root, targetSum) {
    const stack = [];
    if (root) {
        stack.push({ node: root, sum: 0 });
    }
    while (stack.length > 0) {
        const item = stack.pop();
        const node = item.node;
        item.sum += node.val; // 中
        if (!node.left && !node.right && item.sum === targetSum) {
            return true;
        }
        node.right && stack.push({ node: node.right, sum: item.sum }); // 右
        node.left && stack.push({ node: node.left, sum: item.sum }); // 左
    }
    return false;
};

分析：时间复杂度为 O(n)，空间复杂度为 O(logn)。

类似题 113. 路径总和 II（中等）

题目链接：113. 路径总和 II

思路：和上面题类似的方法，遍历中需要记录路径。

递归法

因为要列举出所有路径，需要遍历整棵树，递归函数不需要返回值。

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * function TreeNode(val, left, right) {
 *     this.val = (val===undefined ? 0 : val)
 *     this.left = (left===undefined ? null : left)
 *     this.right = (right===undefined ? null : right)
 * }
 */
/**
 * @param {TreeNode} root
 * @param {number} targetSum
 * @return {number[][]}
 */
var pathSum = function(root, targetSum) {
    const res = [];
    if (!root) {
        return [];
    }
    const order = function (node, sum, path) {
        sum += node.val;
        path.push(node.val); // 中
        if (!node.left && !node.right && sum === targetSum) {
            res.push([...path]);
        }
        if (node.left) {
            order(node.left, sum, path); // 左
            path.pop();
        }
        if (node.right) {
            order(node.right, sum, path); // 右
            path.pop();
        }
    }
    order(root, 0, []);
    return res;
};

迭代法

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * function TreeNode(val, left, right) {
 *     this.val = (val===undefined ? 0 : val)
 *     this.left = (left===undefined ? null : left)
 *     this.right = (right===undefined ? null : right)
 * }
 */
/**
 * @param {TreeNode} root
 * @param {number} targetSum
 * @return {number[][]}
 */
var pathSum = function(root, targetSum) {
    const res = [];
    const stack = [];
    if (root) {
        stack.push({ node: root, sum: 0, path: [] });
    }
    while (stack.length > 0) {
        const item = stack.pop();
        const node = item.node;
        item.sum += node.val; // 中
        item.path.push(node.val);
        if (!node.left && !node.right && item.sum === targetSum) {
            res.push(item.path);
        }
        node.right && stack.push({ node: node.right, sum: item.sum, path: [...item.path] }); // 右
        node.left && stack.push({ node: node.left, sum: item.sum, path: [...item.path] }); // 左
    }
    return res;
};

分析：时间复杂度为 O(n)，空间复杂度为 O(logn)。