LeetCode 437 Path Sum III

题目

You are given a binary tree in which each node contains an integer value.

Find the number of paths that sum to a given value.

The path does not need to start or end at the root or a leaf, but it must go downwards (traveling only from parent nodes to child nodes).

The tree has no more than 1,000 nodes and the values are in the range -1,000,000 to 1,000,000.

Example:

root = [10,5,-3,3,2,null,11,3,-2,null,1], sum = 8

      10
     /  \
    5   -3
   / \    \
  3   2   11
 / \   \
3  -2   1

Return 3. The paths that sum to 8 are:

1.  5 -> 3
2.  5 -> 2 -> 1
3. -3 -> 11

解法思路(一)

  • 路径的开头可以不是根节点,结束也可以不是叶子节点,是不是有点复杂?
  • 如果问题是这样:找出以根节点为开始,任意节点可作为结束,且路径上的节点和为 sum 的路径的个数;
  • 是不是前序遍历一遍二叉树就可以得到所有这样的路径?是的;
  • 如果这个问题解决了,那么原问题可以分解成多个这个问题;
  • 是不是和数线段是同一个问题,只不过线段变成了二叉树;
  • 在解决了以根节点开始的所有路径后,就要找以根节点的左孩子和右孩子开始的所有路径,三个节点构成了一个递归结构;
  • 递归真的好简单又好难;

解法实现(一)

时间复杂度
  • O(n),n为树的节点个数;
空间复杂度
  • O(h),h为树的高度;
关键字

二叉树 递归 前序遍历 路径和 路径数量 数线段 双递归

实现细节
  • sum - root.val 好好体会一下,挺有意思的;
package leetcode._437;

public class Solution437_1 {

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

    /**
     * 求以 root 为根的二叉树,所有和为 sum 的路径;
     * 路径的开头不一定是 root,结尾也不一定是叶子节点;
     * @param root
     * @param sum
     * @return
     */
    public int pathSum(TreeNode root, int sum) {

        if (root == null) {
            return 0;
        }

        return paths(root, sum) 
                + pathSum(root.left, sum) 
                + pathSum(root.right, sum);
    }

    private int paths(TreeNode root, int sum) {

        if (root == null) {
            return 0;
        }

        int res = 0;
        if (root.val == sum) {
            res += 1;            
        }
        
        res += paths(root.left, sum - root.val);
        res += paths(root.right, sum - root.val);
        
        return res;
    }

}

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