day18 | 513.找树左下角的值、112. 路径总和 113.路径总和ii、构造二叉树
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解题及思路学习
513.找树左下角的值
https://leetcode.cn/problems/find-bottom-left-tree-value/
给定一个二叉树的 根节点 root，请找出该二叉树的 最底层 最左边 节点的值。
假设二叉树中至少有一个节点。
示例 1:
!https://assets.leetcode.com/uploads/2020/12/14/tree1.jpg
输入:root = [2,1,3]
输出:1
思考：用层序遍历似乎简单很多。如果用递归法的话，可能需要多一个参数，记录当前的层数。然后随着层数的加深不断更新最后的结果值。
迭代法：
class Solution {
public:
int findBottomLeftValue(TreeNode* root) {
queue<TreeNode*> que;
int result;
if (root != NULL) que.push(root);
while(!que.empty()) {
int size = que.size();
for (int i = 0; i < size; i++) {
TreeNode* node = que.front();
que.pop();
if (i == 0) {
result = node->val;
}
if (node->left) que.push(node->left);
if (node->right) que.push(node->right);
}
}
return result;
}
};
迭代法：
确实是在外面用result来记录最重的结果。只有当最大深度值变化的时候才会记录，且是后序遍历，所以左边的元素先遍历到。记录的就是最左边的元素。
class Solution {
public:
int MaxDepth = INT_MIN;
int result;
void traversal(TreeNode* root, int depth) {
if (root->left == NULL && root->right == NULL) {
if (depth > MaxDepth) {
MaxDepth = depth;
result = root->val;
}
}
if (root->left) {
depth++;
traversal(root->left, depth);
depth--;
}
if (root->right) {
depth++;
traversal(root->right, depth);
depth--;
}
return;
}
int findBottomLeftValue(TreeNode* root) {
traversal(root, 0);
return result;
}
};
112. 路径总和 113.路径总和ii
112. 路径总和
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：
!https://assets.leetcode.com/uploads/2021/01/18/pathsum1.jpg
输入：root = [5,4,8,11,null,13,4,7,2,null,null,null,1], targetSum = 22
输出：true
思考：这题得用递归的方法。多传一个参数count。
class Solution {
private:
bool traversal(TreeNode* cur, int count) {
if (!cur->left && !cur->right && count == 0) return true;
if (!cur->left && !cur->right) return false;
if (cur->left) {
count -= cur->left->val;
if (traversal(cur->left, count)) return true;
count += cur->left->val;
}
if (cur->right) {
count -= cur->right->val;
if(traversal(cur->right, count)) return true;
count += cur->right->val;
}
return false;
}
public:
bool hasPathSum(TreeNode* root, int targetSum) {
if (root == NULL) return false;
return traversal(root, targetSum - root->val);
}
};
终止条件是判断叶子节点，所以递归的过程中就不要让空节点进入递归了。
递归函数是有返回值的，如果递归函数返回true，说明找到了合适的路径，应该立刻返回。
迭代法：
class solution {
public:
bool haspathsum(TreeNode* root, int sum) {
if (root == null) return false;
// 此时栈里要放的是pair<节点指针，路径数值>
stack<pair<TreeNode*, int>> st;
st.push(pair<TreeNode*, int>(root, root->val));
while (!st.empty()) {
pair<TreeNode*, int> node = st.top();
st.pop();
// 如果该节点是叶子节点了，同时该节点的路径数值等于sum，那么就返回true
if (!node.first->left && !node.first->right && sum == node.second) return true;
// 右节点，压进去一个节点的时候，将该节点的路径数值也记录下来
if (node.first->right) {
st.push(pair<TreeNode*, int>(node.first->right, node.second + node.first->right->val));
}
// 左节点，压进去一个节点的时候，将该节点的路径数值也记录下来
if (node.first->left) {
st.push(pair<TreeNode*, int>(node.first->left, node.second + node.first->left->val));
}
}
return false;
}
};
113. 路径总和 II
思路差不多
class solution {
private:
vector<vector<int>> result;
vector<int> path;
// 递归函数不需要返回值，因为我们要遍历整个树
void traversal(TreeNode* cur, int count) {
if (!cur->left && !cur->right && count == 0) { // 遇到了叶子节点且找到了和为sum的路径
result.push_back(path);
return;
}
if (!cur->left && !cur->right) return ; // 遇到叶子节点而没有找到合适的边，直接返回
if (cur->left) { // 左 （空节点不遍历）
path.push_back(cur->left->val);
count -= cur->left->val;
traversal(cur->left, count); // 递归
count += cur->left->val; // 回溯
path.pop_back(); // 回溯
}
if (cur->right) { // 右 （空节点不遍历）
path.push_back(cur->right->val);
count -= cur->right->val;
traversal(cur->right, count); // 递归
count += cur->right->val; // 回溯
path.pop_back(); // 回溯
}
return ;
}
public:
vector<vector<int>> pathSum(TreeNode* root, int sum) {
result.clear();
path.clear();
if (root == NULL) return result;
path.push_back(root->val); // 把根节点放进路径
traversal(root, sum - root->val);
return result;
}
};
构造二叉树-106、105
106. 从中序与后序遍历序列构造二叉树
给定两个整数数组 inorder 和 postorder ，其中 inorder 是二叉树的中序遍历， postorder 是同一棵树的后序遍历，请你构造并返回这颗 二叉树 。
示例 1:
!https://assets.leetcode.com/uploads/2021/02/19/tree.jpg
输入：inorder = [9,3,15,20,7], postorder = [9,15,7,20,3]
输出：[3,9,20,null,null,15,7]
思路：这道题主要是模仿我们如何根据中序和后序去获取一颗二叉树的。
以 后序数组的最后一个元素为切割点，先切中序数组，根据中序数组，反过来再切后序数组。一层一层切下去，每次后序数组最后一个元素就是节点元素。
来看一下一共分几步：
- 第一步：如果数组大小为零的话，说明是空节点了。
- 第二步：如果不为空，那么取后序数组最后一个元素作为节点元素。
- 第三步：找到后序数组最后一个元素在中序数组的位置，作为切割点
- 第四步：切割中序数组，切成中序左数组和中序右数组 （顺序别搞反了，一定是先切中序数组）
- 第五步：切割后序数组，切成后序左数组和后序右数组
- 第六步：递归处理左区间和右区间
class Solution {
private:
TreeNode* traversal (vector<int>& inorder, vector<int>& postorder) {
if (postorder.size() == 0) return NULL;
// 后序遍历数组最后一个元素，就是当前的中间节点
int rootValue = postorder[postorder.size() - 1];
TreeNode* root = new TreeNode(rootValue);
// 叶子节点
if (postorder.size() == 1) return root;
// 找到中序遍历的切割点
int delimiterIndex;
for (delimiterIndex = 0; delimiterIndex < inorder.size(); delimiterIndex++) {
if (inorder[delimiterIndex] == rootValue) break;
}
// 切割中序数组
// 左闭右开区间：[0, delimiterIndex)
vector<int> leftInorder(inorder.begin(), inorder.begin() + delimiterIndex);
// [delimiterIndex + 1, end)
vector<int> rightInorder(inorder.begin() + delimiterIndex + 1, inorder.end() );
// postorder 舍弃末尾元素
postorder.resize(postorder.size() - 1);
// 切割后序数组
// 依然左闭右开，注意这里使用了左中序数组大小作为切割点
// [0, leftInorder.size)
vector<int> leftPostorder(postorder.begin(), postorder.begin() + leftInorder.size());
// [leftInorder.size(), end)
vector<int> rightPostorder(postorder.begin() + leftInorder.size(), postorder.end());
root->left = traversal(leftInorder, leftPostorder);
root->right = traversal(rightInorder, rightPostorder);
return root;
}
public:
TreeNode* buildTree(vector<int>& inorder, vector<int>& postorder) {
if (inorder.size() == 0 || postorder.size() == 0) return NULL;
return traversal(inorder, postorder);
}
};
复盘总结
个人反思
就算是思路清晰， 代码写出来一定是各种问题，所以一定要加日志来调试，看看是不是按照自己思路来切割的，不要大脑模拟，那样越想越糊涂。