「代码随想录算法训练营」第十四天 | 二叉树 part4
513. 找树左下角的值
题目链接：https://leetcode.cn/problems/find-bottom-left-tree-value/
题目难度：中等
文章讲解：https://programmercarl.com/0513.找树左下角的值.html
视频讲解：https://www.bilibili.com/video/BV1424y1Z7pn
题目状态：有点思路，但未通过，最后在ChatGPT的帮助下理清了思路，顺利通过
思路：
使用层序遍历的思想，每次遍历到一层时，记录这一层的第一个节点的值，当遍历完整个树之后，记录的就是最后一层的第一个节点的值。
代码实现：
/**
* Definition for a binary tree node.
* 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:
int findBottomLeftValue(TreeNode* root) {
queue<TreeNode *> que;
if(root == nullptr) return 0;
int res = root->val;
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) res = node->val;
if(node->left) que.push(node->left);
if(node->right) que.push(node->right);
}
}
return res;
}
};
递归法：递归到每一层时，判断该层是否为最底层，若是，则记录其层第一个节点的值
/**
* Definition for a binary tree node.
* 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:
int maxDepth = INT_MIN;
int res;
void traversal(TreeNode *cur, int depth) {
if(cur->left == nullptr && cur->right == nullptr) {
if(depth > maxDepth) {
maxDepth = depth;
res = cur->val;
}
return;
}
if(cur->left) {
depth++;
traversal(cur->left, depth);
depth--;
}
if(cur->right) {
depth++;
traversal(cur->right, depth);
depth--;
}
return;
}
int findBottomLeftValue(TreeNode* root) {
traversal(root, 0);
return res;
}
};
112. 路径总和
题目链接：https://leetcode.cn/problems/path-sum/
题目难度：简单
文章讲解：https://programmercarl.com/0112.路径总和.html
视频讲解：https://www.bilibili.com/video/BV19t4y1L7CR
题目状态：没思路，回溯+递归靠自己还是想不起来
思路：
使用递归+回溯的方法。
- 递归参数和返回值：参数是二叉树节点
cur和目标target，目标用来进行--的，每遍历到一个节点时，用target减去其值，若到叶子节点时，target的值为 0，表示找到了这条路径是target的总和，返回值是bool。 - 终止条件：当该节点为叶子节点且当前
target为 0 时，返回true，表示找到了这个路径；若该节点为叶子节点但target值不为 0，表示没找到，返回false。 - 单个循环思路：当遍历到该节点是，将
target减去其值，若其有左孩子，target减去左孩子值，并递归到左孩子，其左孩子将会向下遍历，若找到了一个路径，将返回true给它的父节点，依次向上循环，直到结束递归；右孩子的递归是和左孩子一样的。
代码实现：
/**
* Definition for a binary tree node.
* 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:
bool traversal(TreeNode *cur, int target) {
if(cur->left == nullptr && cur->right == nullptr && target == 0) return true;
if(cur->left == nullptr && cur->right == nullptr && target != 0) return false;
if(cur->left) {
target -= cur->left->val;
if(traversal(cur->left, target)) return true;
target += cur->left->val;
}
if(cur->right) {
target -= cur->right->val;
if(traversal(cur->right, target)) return true;
target += cur->right->val;
}
return false;
}
bool hasPathSum(TreeNode* root, int targetSum) {
if(root == nullptr) return false;
return traversal(root, targetSum - root->val);
}
};
113. 路径总和II
题目链接：https://leetcode.cn/problems/path-sum-ii/
题目难度：中等
文章讲解：https://programmercarl.com/0112.路径总和.html#相关题目推荐
题目状态：诶，还是没写出来
思路：
和上题一样，使用递归+回溯，但是自己想还是想不起来，在递归中将路径记录下来，最后判定终止条件时将路径压入到结果中。
代码实现：
/**
* Definition for a binary tree node.
* 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:
vector<vector<int>> result;
vector<int> path;
void traversal(TreeNode *cur, int count) {
if(!cur->left && !cur->right && count == 0) {
result.push_back(path);
return;
}
if(!cur->left && !cur->right && count != 0) return;
if(cur->left) {
count -= cur->left->val;
path.push_back(cur->left->val);
traversal(cur->left, count);
count += cur->left->val;
path.pop_back();
}
if(cur->right) {
count -= cur->right->val;
path.push_back(cur->right->val);
traversal(cur->right, count);
count += cur->right->val;
path.pop_back();
}
return;
}
vector<vector<int>> pathSum(TreeNode* root, int targetSum) {
result.clear();
path.clear();
if(root == nullptr) return result;
path.push_back(root->val);
traversal(root, targetSum - root->val);
return result;
}
};
106. 从中序与后序遍历序列构造二叉树
题目链接：https://leetcode.cn/problems/construct-binary-tree-from-inorder-and-postorder-traversal/
题目难度：中等
文章讲解：https://programmercarl.com/0106.从中序与后序遍历序列构造二叉树.html
视频讲解：https://www.bilibili.com/video/BV1vW4y1i7dn
题目状态：太难了，没有思路
思路：
递归：
- 如果数组大小为零的话，说明是空节点了。
- 如果不为空，那么取后序数组最后一个元素作为节点元素。
- 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。
- 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）。
- 切割后序数组，切成后序左数组和后序右数组。
- 递归处理左区间和右区间。
代码实现：
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);
}
};
105. 从前序与中序遍历序列构造二叉树
题目链接：https://leetcode.cn/problems/construct-binary-tree-from-preorder-and-inorder-traversal/
题目难度：中等
文章讲解：https://programmercarl.com/0106.从中序与后序遍历序列构造二叉树.html#相关题目推荐
题目状态：独立搓不出来
思路：
和上一题大同小异。
代码实现：
class Solution {
private:
TreeNode* traversal (vector<int>& inorder, int inorderBegin, int inorderEnd, vector<int>& preorder, int preorderBegin, int preorderEnd) {
if (preorderBegin == preorderEnd) return NULL;
int rootValue = preorder[preorderBegin]; // 注意用preorderBegin 不要用0
TreeNode* root = new TreeNode(rootValue);
if (preorderEnd - preorderBegin == 1) return root;
int delimiterIndex;
for (delimiterIndex = inorderBegin; delimiterIndex < inorderEnd; delimiterIndex++) {
if (inorder[delimiterIndex] == rootValue) break;
}
// 切割中序数组
// 中序左区间，左闭右开[leftInorderBegin, leftInorderEnd)
int leftInorderBegin = inorderBegin;
int leftInorderEnd = delimiterIndex;
// 中序右区间，左闭右开[rightInorderBegin, rightInorderEnd)
int rightInorderBegin = delimiterIndex + 1;
int rightInorderEnd = inorderEnd;
// 切割前序数组
// 前序左区间，左闭右开[leftPreorderBegin, leftPreorderEnd)
int leftPreorderBegin = preorderBegin + 1;
int leftPreorderEnd = preorderBegin + 1 + delimiterIndex - inorderBegin; // 终止位置是起始位置加上中序左区间的大小size
// 前序右区间, 左闭右开[rightPreorderBegin, rightPreorderEnd)
int rightPreorderBegin = preorderBegin + 1 + (delimiterIndex - inorderBegin);
int rightPreorderEnd = preorderEnd;
root->left = traversal(inorder, leftInorderBegin, leftInorderEnd, preorder, leftPreorderBegin, leftPreorderEnd);
root->right = traversal(inorder, rightInorderBegin, rightInorderEnd, preorder, rightPreorderBegin, rightPreorderEnd);
return root;
}
public:
TreeNode* buildTree(vector<int>& preorder, vector<int>& inorder) {
if (inorder.size() == 0 || preorder.size() == 0) return NULL;
// 参数坚持左闭右开的原则
return traversal(inorder, 0, inorder.size(), preorder, 0, preorder.size());
}
};
