【算法与数据结构】404、LeetCode左叶子之和

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一、题目

二、解法

  思路分析：思路比较简单，遍历所有节点然后判断该节点是否为左叶子节点，如果是，将其值累加。遍历算法采用【算法与数据结构】144、94、145LeetCode二叉树的前中后遍历（递归法、迭代法）文章中递归前序遍历算法，设置了一个左节点标志符，遍历左节点时，标识符为1，左右节点为空则为叶子节点。
  程序如下：

class Solution {
public:
    void traversal_preOrder(TreeNode* cur, int& sum, int left_flag) {  // 前序遍历
        if (cur == NULL) return;
        if (!cur->left && !cur->right && left_flag) sum += cur->val;  // 叶子节点且为左节点
        traversal_preOrder(cur->left, sum, 1);      // 左
        traversal_preOrder(cur->right, sum, 0);     // 右   
    }

    // 遍历所有节点，判断每个节点的左节点是否为叶子结点，然后相加
	int sumOfLeftLeaves(TreeNode* root) {       
        int result = 0;
        traversal_preOrder(root, result, 0);
        return result;
	}
};

复杂度分析：

• 时间复杂度： $O(n)$。
• 空间复杂度：$O(n)$。

三、完整代码

# include
# include
# include
# include
using namespace std;

// 树节点定义
struct TreeNode {
    int val;
    TreeNode* left;
    TreeNode* right;
    TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
    TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
    TreeNode(int x, TreeNode* left, TreeNode* right) : val(x), left(left), right(right) {}
};

class Solution {
public:
    void traversal_preOrder(TreeNode* cur, int& sum, int left_flag) {  // 前序遍历
        if (cur == NULL) return;
        if (!cur->left && !cur->right && left_flag) sum += cur->val;  // 叶子节点且为左节点
        traversal_preOrder(cur->left, sum, 1);      // 左
        traversal_preOrder(cur->right, sum, 0);     // 右   
    }

    // 遍历所有节点，判断每个节点的左节点是否为叶子结点，然后相加
	int sumOfLeftLeaves(TreeNode* root) {       
        int result = 0;
        traversal_preOrder(root, result, 0);
        return result;
	}
};

// 前序遍历迭代法创建二叉树，每次迭代将容器首元素弹出（弹出代码还可以再优化）
void Tree_Generator(vector<string>& t, TreeNode*& node) {
    if (!t.size() || t[0] == "NULL") return;    // 退出条件
    else {
        node = new TreeNode(stoi(t[0].c_str()));    // 中
        if (t.size()) {
            t.assign(t.begin() + 1, t.end());
            Tree_Generator(t, node->left);              // 左
        }
        if (t.size()) {
            t.assign(t.begin() + 1, t.end());
            Tree_Generator(t, node->right);             // 右
        }
    }
}

// 层序遍历
vector<vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) {
    queue<TreeNode*> que;
    if (root != NULL) que.push(root);
    vector<vector<int>> result;
    while (!que.empty()) {
        int size = que.size();  // size必须固定, que.size()是不断变化的
        vector<int> vec;
        for (int i = 0; i < size; ++i) {
            TreeNode* node = que.front();
            que.pop();
            vec.push_back(node->val);
            if (node->left) que.push(node->left);
            if (node->right) que.push(node->right);
        }
        result.push_back(vec);
    }
    return result;
}

template<typename T>
void my_print(T& v, const string msg)
{
    cout << msg << endl;
    for (class T::iterator it = v.begin(); it != v.end(); it++) {
        cout << *it << ' ';
    }
    cout << endl;
}

template<class T1, class T2>
void my_print2(T1& v, const string str) {
    cout << str << endl;
    for (class T1::iterator vit = v.begin(); vit < v.end(); ++vit) {
        for (class T2::iterator it = (*vit).begin(); it < (*vit).end(); ++it) {
            cout << *it << ' ';
        }
        cout << endl;
    }
}

int main()
{
    vector<string> t = { "3", "9", "NULL", "NULL", "20", "15", "NULL", "NULL", "7", "NULL", "NULL" };   // 前序遍历
    my_print(t, "目标树");
    TreeNode* root = new TreeNode();
    Tree_Generator(t, root);
    vector<vector<int>> tree = levelOrder(root);
    my_print2<vector<vector<int>>, vector<int>>(tree, "目标树:");
    Solution s;
    int result = s.sumOfLeftLeaves(root);
    cout << "sumOfLeftLeaves:  " << result << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

end