LeetCode112.路径总和

/**
 *  LeetCode112.路径总和
 *
 *  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。
 *
 *  说明: 叶子节点是指没有子节点的节点。
 *
 *  示例: 
 *  给定如下二叉树，以及目标和 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。
 *
 */

 public class TreeNode {
    int val;
    TreeNode left;
    TreeNode right;
    TreeNode(int x) { val = x; }
}

/**
 * 方法一：递归
 * 思路及算法
 *
 * 观察要求我们完成的函数，我们可以归纳出它的功能：询问是否存在从当前节点root到叶子节点的路径，满足其路径和为sum。
 *
 * 假定从根节点到当前节点的值之和为val，我们可以将这个大问题转化为一个小问题：是否存在从当前节点的子节点到叶子的路径，满足其路径和为sum - val。
 *
 * 不难发现这满足递归的性质，若当前节点就是叶子节点，那么我们直接判断sum是否等于val 即可
 *（因为路径和已经确定，就是当前节点的值，我们只需要判断该路径和是否满足条件）。
 * 若当前节点不是叶子节点，我们只需要递归地询问它的子节点是否能满足条件即可。
 */
 
public boolean hasPathSum(TreeNode root, int sum) {
    if (root == null) {
        return false;
    }
    if (root.left == null && root.right == null) {
        return sum == root.val;
    }
    return hasPathSum(root.left, sum - root.val) || hasPathSum(root.right, sum - root.val);
}

/**
 * 复杂度分析
 *
 * 时间复杂度：O(N)O，其中 N是树的节点数。对每个节点访问一次。
 *
 * 空间复杂度：O(H)，其中 H是树的高度。空间复杂度主要取决于递归时栈空间的开销，最坏情况下，树呈现链状，空间复杂度为 O(N)。
 * 平均情况下树的高度与节点数的对数正相关，空间复杂度为 O(logN)。
 *
 */

/**
 *  方法二：广度优先搜索
 *
 *  思路及算法
 *
 * 首先我们可以想到使用广度优先搜索的方式，记录从根节点到当前节点的路径和，以防止重复计算。
 *
 * 这样我们使用两个队列，分别存储将要遍历的节点，以及根节点到这些节点的路径和即可。
 */
 
public boolean hasPathSum2(TreeNode root, int sum) {
    if (root == null) {
        return false;
    }
    Queue queNode = new LinkedList();
    Queue queVal = new LinkedList();
    queNode.offer(root);
    queVal.offer(root.val);
    while (!queNode.isEmpty()) {
        TreeNode now = queNode.poll();
        int temp = queVal.poll();
        if (now.left == null && now.right == null) {
            if (temp == sum) {
                return true;
            }
            continue;
        }
        if (now.left != null) {
            queNode.offer(now.left);
            queVal.offer(now.left.val + temp);
        }
        if (now.right != null) {
            queNode.offer(now.right);
            queVal.offer(now.right.val + temp);
        }
    }
    return false;
}

ps:
offer()	将指定元素插入队列，成功返回true，否则返回false
poll()	获取并移除队头（若队列空则返回null）

/**
 * 复杂度分析
 *
 * 时间复杂度：O(N)，其中 N是树的节点数。对每个节点访问一次。
 *
 * 空间复杂度：O(N)，其中 N是树的节点数。空间复杂度主要取决于队列的开销，队列中的元素个数不会超过树的节点数。
 */

更多LeetCode解题