掌握 LeetCode 技巧：使用 Swift 发现路径总和！

2023-09-25 18:11:40

在软件开发领域，LeetCode 平台以其精心设计的编程挑战而闻名，这些挑战旨在考验你的算法和数据结构技能。其中一项广受欢迎的任务是「路径总和」，它要求你确定给定二叉树中是否存在从根节点到叶节点的路径，其上所有节点值的总和等于目标和。本文将使用 Swift 语言，带你逐步了解解决此难题的有效方法。

在解决「路径总和」问题时，深度优先搜索 (DFS) 是一种高效且直观的算法。DFS 算法通过递归遍历二叉树的每个节点，沿着每条可能的路径深入探索，直到达到叶节点。在 Swift 中，我们可以使用以下递归函数实现 DFS：

func hasPathSum(_ root: TreeNode?, _ targetSum: Int) -> Bool {
    guard let root = root else { return false } // 处理空树的情况
    if root.left == nil && root.right == nil { // 到达叶节点
        return targetSum == root.val
    }
    return hasPathSum(root.left, targetSum - root.val) || hasPathSum(root.right, targetSum - root.val)
}

此函数采用二叉树根节点和目标和作为输入，并返回一个布尔值，表示是否存在路径总和等于目标和。函数首先检查根节点是否为空，如果是，则返回 false。然后，如果当前节点是叶节点（没有左子树或右子树），则函数检查其值是否等于目标和，如果是，则返回 true。

如果当前节点不是叶节点，则函数递归调用自身，分别检查左子树和右子树是否有路径总和等于目标和。如果任一子树满足此条件，函数将返回 true。否则，函数返回 false。

为了展示此算法的应用，让我们考虑以下二叉树：

        5
       / \
      4   8
     /   / \
    11  13  4
   /  \      \
  7    2      1

如果目标和为 22，则从根节点到叶节点的路径 5 -> 4 -> 11 -> 2 的总和等于 22。使用我们的 Swift 函数，我们可以验证这一点：

let root = TreeNode(5)
root.left = TreeNode(4)
root.right = TreeNode(8)
root.left?.left = TreeNode(11)
root.left?.left?.left = TreeNode(7)
root.left?.left?.right = TreeNode(2)
root.right?.left = TreeNode(13)
root.right?.right = TreeNode(4)
root.right?.right?.right = TreeNode(1)
let targetSum = 22
let result = hasPathSum(root, targetSum)
print(result) // 输出：true