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完整教程:leetcode算法(112.路径总和)

完整教程:leetcode算法(112.路径总和)

class Solution {
private:// 递归遍历函数,cur表示当前节点,count表示当前还需要凑足的和bool traversal(TreeNode* cur, int count) {// 如果当前节点是叶子节点,并且count已经减到0,说明找到了一条路径if (cur->left==NULL && cur->right==NULL && count == 0) return true;// 如果当前节点是叶子节点但count不为0,说明这条路径和不符合要求if (cur->left==NULL && cur->right==NULL && count!=0) return false;// 如果存在左子节点if (cur->left) { // 左count -= cur->left->val; // 递归前:将左子节点的值从count中减去(进入路径)if (traversal(cur->left, count)) return true; // 递归进入左子树count += cur->left->val; // 回溯:恢复count的值(撤销选择)}// 如果存在右子节点if (cur->right) { // 右count -= cur->right->val; // 递归前:将右子节点的值从count中减去(进入路径)if (traversal(cur->right, count)) return true; // 递归进入右子树count += cur->right->val; // 回溯:恢复count的值(撤销选择)}// 左右子树都没有找到符合条件的路径return false;}
public:// 判断是否存在从根节点到叶子节点的路径,其节点值之和等于sumbool hasPathSum(TreeNode* root, int sum) {// 处理空树的情况if (root == NULL) return false;// 调用递归函数,初始时已经包含了根节点的值(sum - root->val)return traversal(root, sum - root->val);}
};
举例: 5/ \4   8/   / \11  13  4/  \      \7    2      1

步骤1:主函数调用

hasPathSum(root, 22)
  • root != NULL,所以继续

  • 调用 traversal(root, 22 - 5),即 traversal(root, 17)

    • 初始 cur = 节点5 count = 17

步骤2:进入 traversal(节点5, 17)

  • 节点5不是叶子节点(有左右子节点)

  • 先处理左子树:

if (cur->left) { // 节点5有左子节点4count -= cur->left->val;  // count = 17 - 4 = 13if (traversal(cur->left, 13)) return true;// 递归进入节点4
}

步骤3:进入 traversal(节点4, 13)

  • 节点4不是叶子节点(有左子节点11)

  • 处理左子树:

if (cur->left) { // 节点4有左子节点11count -= cur->left->val;  // count = 13 - 11 = 2if (traversal(cur->left, 2)) return true;  // 递归进入节点11// 注意:这里进入递归,后面可能找到路径直接返回true
}

    步骤4:进入 traversal(节点11, 2)

    if (cur->left) { // 节点11有左子节点7count -= cur->left->val;  // count = 2 - 7 = -5if (traversal(cur->left, -5)) return true;  // 递归进入节点7
    }

    步骤5:进入 traversal(节点7, -5)

    • 节点7是叶子节点(左右子节点都为空)

    • 检查条件:

    if (cur->left==NULL && cur->right==NULL && count == 0)  // false,因为count = -5 ≠ 0
    if (cur->left==NULL && cur->right==NULL && count != 0) return false;
    // 满足条件,返回false
    • 返回 false 到步骤4

    步骤6:回到 traversal(节点11, 2)

    // 左子树递归结束,返回false
    // 所以继续将 7 加上
    count += cur->left->val;  // count = -5 + 7 = 2(回溯)
    // 现在处理右子树
    if (cur->right) { // 节点11有右子节点2count -= cur->right->val;  // count = 2 - 2 = 0if (traversal(cur->right, 0)) return true;  // 递归进入节点2
    }

    步骤7:进入 traversal(节点2, 0)

    • 节点2是叶子节点

    • 检查条件:

    if (cur->left==NULL && cur->right==NULL && count == 0)
    // 完全满足!返回true
    • 返回 true 到步骤6

    步骤8:回到 traversal(节点11, 2)

    if (traversal(cur->right, 0)) return true;  // 这个调用返回了true
    // 所以直接返回true,不再执行后面的回溯
    • 返回 true 到步骤3

    步骤9:回到 traversal(节点4, 13)

    if (traversal(cur->left, 2)) return true;  // 这个调用返回了true
    // 直接返回true
    • 返回 true 到步骤2

    步骤10:回到 traversal(节点5, 17)

    if (traversal(cur->left, 13)) return true;  // 这个调用返回了true
    // 直接返回true,不再处理右子树
    • 返回 true 到步骤1

    步骤11:主函数

    return traversal(root, sum - root->val);  // 返回true
    • 最终结果为 true

    开始: 节点5, count=17
    ├─ 进入左子节点4: count=13
    │   ├─ 进入左子节点11: count=2
    │   │   ├─ 进入左子节点7: count=-5 → 不是叶子节点or count≠0 → false ⇠
    │   │   └─ 进入右子节点2: count=0 → 叶子节点且count=0 → true ✓
    │   │       找到路径: 5→4→11→2
    │   └─ 返回true ⇠
    └─ 返回true ⇠

    为什么需要最后(return false)返回false?

    1/ \2   3          targetSum = 5

    步骤1:主函数调用

    hasPathSum(root, 5)
    • root != NULL,继续

    • 调用 traversal(root, 5 - 1),即 traversal(节点1, 4)

      • cur = 节点1count = 4

    步骤2:进入 traversal(节点1, 4)

    • 节点1不是叶子节点(有左右子节点2和3)

    • 先处理左子树:

    if(cur->left) {  // 节点1有左子节点2,truecount -= cur->left->val;  // count = 4 - 2 = 2if(traversal(cur->left, 2)) return true;  // 递归进入节点2// 等待递归结果...
    }

    步骤3:进入 traversal(节点2, 2)

    • 节点2是叶子节点(左右子节点都为空)

    • 检查条件:

    if(cur->left==NULL && cur->right==NULL && count!=0)  // count=2≠0return false;// 返回false
    • 返回 false 到步骤2

    步骤4:回到 traversal(节点1, 4)

    // 左子树递归返回false
    count += cur->left->val;  // count = 2 + 2 = 4(回溯)
    // 继续处理右子树
    if(cur->right) {  // 节点1有右子节点3,truecount -= cur->right->val;  // count = 4 - 3 = 1if(traversal(cur->right, 1)) return true;  // 递归进入节点3// 等待递归结果...
    }

    步骤5:进入 traversal(节点3, 1)

    • 节点3是叶子节点

    • 检查条件:

    if(cur->left==NULL && cur->right==NULL && count!=0)  // count=1≠0return false;// 返回false
    • 返回 false 到步骤4

    步骤6:回到 traversal(节点1, 4)

    // 右子树递归返回false
    count += cur->right->val;  // count = 1 + 3 = 4(回溯)
    // 现在函数执行到这里,需要返回值...
    // 问题所在:你的代码缺少 return false; 语句!

    这就是问题!
    函数执行到这里应该返回 false,因为左右子树都没有找到路径,但代码要有返回语句return false。

    return false;  // 左右子树都没有找到路径

    返回列表