剑指Offer题解 - Day32

2022-08-19 10:57:29 浏览数 (1)

「剑指 Offer 34. 二叉树中和为某一值的路径」

力扣题目链接[1]

给你二叉树的根节点 root 和一个整数目标和 targetSum ,找出所有 「从根节点到叶子节点」 路径总和等于给定目标和的路径。

「叶子节点」是指没有子节点的节点。

示例 1:

代码语言:javascript复制
输入:root = [5,4,8,11,null,13,4,7,2,null,null,5,1], targetSum = 22
输出:[[5,4,11,2],[5,8,4,5]]

示例 2:

代码语言:javascript复制
输入:root = [1,2,3], targetSum = 5
输出:[]

「提示:」

  • 树中节点总数在范围 [0, 5000]
  • 1000 <= Node.val <= 1000
  • 1000 <= targetSum <= 1000

思路:

根据题目要求,要寻找根节点到叶子节点匹配的路径,也就是说我们需要遍历二叉树。这里采取先序遍历,同时记录匹配的路径的方式。

所谓先序遍历,就是先获取根节点的值,然后递归获取左子节点,然后递归获取右子节点。

先来看最终的代码,然后具体分析:

先序遍历

代码语言:javascript复制
/**
 * @param {TreeNode} root
 * @param {number} target
 * @return {number[][]}
 */

const pathSum = (root, target) => {
    let result = []; // 初始化结果数组
    let path = []; // 初始化放置路径的数组
    const recur = (root, target) => { // 递归函数
        if (!root) return; // 递归终止条件
        path.push(root.val) // 先序获取根节点的值,并放至路径数组中
        target -= root.val; // 递减目标值,方便传入子节点递归
        if (target === 0 && !root.left && !root.right) {
            result.push([...path]); // 满足条件便放至结果数组
        }
        recur(root.left, target) // 递归左子节点
        recur(root.right, target) // 递归右子节点
        path.pop() // 回溯时弹出放入的值
    }
    recur(root, target) // 开始递归
    return result; // 返回最终结果
};
  • 「时间复杂度 O(n)」
  • 「空间复杂度 O(n)」

分析:

既然是递归的进行先序遍历,那么重点就在于递归函数里的逻辑。在主函数中,我们声明了结果数组和存放路径的数组,调用递归函数并返回结果值。

进入到递归函数,首先不能忘记递归终止条件。当我们递归到叶子节点的子节点的时候,就需要直接返回。

然后将当前节点的值放入路径数组中,同时将传入的第二个参数进行递减。因为函数的传参是按值传递,所以不用担心会对调用栈其他函数造成影响。

此时需要判断是否符合条件,需要满足两个条件:

  1. 当前节点时叶子节点
  2. 当前的目标值已被递减为 0,说明路径数组中的值相加刚好等于主函数中的目标值

当满足条件时,就将路径数组进行浅拷贝,放至结果数组中。不能直接放至是因为数组是引用类型,必须拷贝一份副本才不会造成影响。

其实如果满足条件的话,意味着当前节点就是叶子节点,而叶子节点不存在子节点,在if判断里可以提前返回。如果不提前返回也可以,因为再次递归子节点会符合第一行代码,也会进行返回。

因此,不管当前节点是否有子节点,我们都可以进行递归左右子节点。

最后,回溯的时候需要将path中被添加的值弹出。因为我们只维护了一个路径数组,不弹出的话,会对其他分支造成影响。

总结

本题通过先序遍历进行题解。而先序、中序、后序遍历的区别也要掌握。本题需要注意的点就是路径数组,放至结果数组中需要浅拷贝,回溯的时候需要弹出遍历时添加的值。

复杂度方面,由于需要遍历二叉树所有的节点,因此时间复杂度是O(n) 。最坏情况下,当二叉树退化为链表时,需要存储二叉树所有的节点,因此空间复杂度是O(n)

参考资料

[1]

力扣题目链接: https://leetcode-cn.com/leetbook/read/illustration-of-algorithm/5dy6pt/

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