• 树(8)----路径和


     

    1、输出树的所有路径:(前序遍历,深度遍历的特例)

    复制代码
    def allPath(root):
        '''
        root为TreeNode类
        输出:['1->2->5','1->3']
        '''
        res=[]
       strPre='' def helper(Tree,strPre): if Tree: strPre+=str(Tree.val)+'->'
            #若左右子树都为空的时候就把结果加入列表中
    if not Tree.left and not Tree.right: res.append(strPre[:-2])
            #否则递归将左右子树的路径加进来 else: helper(Tree.left,strPre) helper(Tree.right,strPre) helper(root,strPre) return res
    复制代码

    1、二叉树中的最大路径和

    给定一个非空二叉树,返回其最大路径和。

    本题中,路径被定义为一条从树中任意节点出发,达到任意节点的序列。该路径至少包含一个节点,且不一定经过根节点。

    示例 1:

    输入: [1,2,3]
    
           1
          / 
         2   3
    
    输出: 6
    

    示例 2:

    输入: [-10,9,20,null,null,15,7]
    
       -10
       / 
      9  20
        /  
       15   7
    
    输出: 42

    class Solution:   
    def __init__(self): self.maxRes=-2**31 def helper (self,root): if root: l=max(0,self.helper(root.left)) r=max(0,self.helper(root.right)) self.maxRes=max(self.maxRes,l+r+root.val) return max(l,r)+root.val return 0 def maxPathSum(self, root): if not root: return 0 self.helper(root) return self.maxRes

    ############超出时间限制

    class Solution(object):
        def maxPathSum(self, root):
            """
            :type root: TreeNode
            :rtype: int
            """
            temp,res=self.helper(root)
            return res
    #计算最长路径和
        def path(self,root,maxres,sumval):
            if root:
                sumval+=root.val
                maxres=max(maxres,sumval)
                left=right=maxres
                if root.left:
                    left=self.path(root.left,maxres,sumval)
                if root.right:
                    right=self.path(root.right,maxres,sumval)
                return max(left,right)
            return 0
     #(root,左路+root,右路+root,左最大值,右最大值)比较得到最大值                                                 
        def helper(self,root):
            if not root:
                return -10000,-10000
            maxres=root.val
            sumval=0
            lpath,lre=self.helper(root.left)
            rpath,rre=self.helper(root.right)
            return self.path(root,maxres,sumval),max(lre,rre,lpath+rpath+root.val,root.val,lpath+root.val,rpath+root.val)

    2、路径求和等于给定值(两个递归求解)

    给定一个二叉树,它的每个结点都存放着一个整数值。

    找出路径和等于给定数值的路径总数。

    路径不需要从根节点开始,也不需要在叶子节点结束,但是路径方向必须是向下的(只能从父节点到子节点)。

    二叉树不超过1000个节点,且节点数值范围是 [-1000000,1000000] 的整数。

    示例:

    root = [10,5,-3,3,2,null,11,3,-2,null,1], sum = 8
    
          10
         /  
        5   -3
       /     
      3   2   11
     /    
    3  -2   1
    
    返回 3。和等于 8 的路径有:
    
    1.  5 -> 3
    2.  5 -> 2 -> 1
    3.  -3 -> 11
    class Solution(object):
        def pathSum(self, root, sum):
            """
            :type root: TreeNode
            :type sum: int
            :rtype: int
            """     
            self.res=0
            def ans(root,cur,sum):
                cur+=root.val
                if cur==sum:
                    self.res+=1
                if root.left:
                    ans(root.left,cur,sum)
                if root.right:
                    ans(root.right,cur,sum)
            def helper(root,sum):
                if root:
                    ans(root,0,sum)
                    if root.left:
                        helper(root.left,sum)
                    if root.right:
                        helper(root.right,sum)
            helper(root,sum)
            return self.res
    #方案二:时间复杂度和空间复杂度都是O(n)。存放当前节点若为某条目标路径的终点其可能的取值集和,避免重复计算
    def pathSum(root, sum):
        if not root:
            return 0
        sum_res = [sum]
        return helper(root, sum_res)
    def helper(root, sum_res):
        count = 0
        sum = sum_res[-1]
        if not root:
            return count
        count += sum_res.count(root.val)
        sum_res = [x-root.val for x in sum_res]
        sum_res.append(sum)
        count += helper(root.left, sum_res)
        count += helper(root.right, sum_res)
        return count

     14、路径总和(递归)【用列表的深拷贝】

    复制代码
        def pathSum(self, root, sum):
            """
            :type root: TreeNode
            :type sum: int
            :rtype: List[List[int]]
            """
            if not root:
                return []
            res=[]
            temp= []
            def helper(root,sum,temp,res):
                if root:
                    # temp += str(root.val) + ','
                    temp.append(root.val)
                    if not root.left and not root.right:
                        # temp = temp.split(',')[:-1]
                        # temp = map(lambda x: int(x), temp)
                        a=reduce(lambda x,y:x+y,temp)
                        if a==sum:
                            res.append(temp)
                    else:
                        temp_copy = copy.deepcopy(temp)
                        helper(root.left,sum,temp_copy,res)
                        helper(root.right,sum,temp,res)
            helper(root,sum,temp,res)
            return res
    复制代码

     15、二叉树路径求和(可加可减):

    代码:

    class Solution:
        def __init__(self):
            self.res = []
    
        def find_path(self,i,n,k):
            if n == 0 and k == 0:
                return True
            if n != 0 and k == 0:
                return
    
            if self.find_path(2*i,n-2*i,k-1):#+,走左
                self.res.append(str(2*i) + '+')
                return True
            if self.find_path (2*i,n+2*i,k-1):#-,走左
                self.res.append (str(2*i) + '-')
                return True
            if self.find_path(2*i+1,n-2*i-1,k-1):#+,走右
                self.res.append(str(2*i+1) + '+')
                return True
            if self.find_path(2*i+1,n+2*i+1,k-1):#-,走右
                self.res.append(str(2*i+1)+'-')
                return True
            return False
    
    S = Solution()
    S.find_path(0,6,3)
    print(S.res)
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