Leetcode：揭开二叉树逐层遍历和路径总和问题的奥秘

后端

2023-09-10 10:03:17

深入剖析二叉树：遍历与路径总和

在计算机科学领域，二叉树是一种重要的数据结构，广泛应用于各种问题求解中。在本文中，我们将深入探索二叉树的两种基本操作：逐层遍历和路径总和。

一、逐层遍历二叉树

逐层遍历，也称广度优先遍历（BFS），是一种按层级顺序访问二叉树节点的算法。它从根节点开始，依次访问同一层的节点，然后逐层向下遍历，直至所有节点都被访问。

实现步骤：

创建一个队列，并将根节点入队。
只要队列非空，重复以下步骤：
- 出队队列首元素。
- 将出队元素的值加入结果列表。
- 如果出队元素有左子节点，将左子节点入队。
- 如果出队元素有右子节点，将右子节点入队。

代码示例：

def level_order_traversal(root):
  result = []
  queue = [root]
  while queue:
    level = []
    while queue:
      node = queue.pop(0)
      level.append(node.val)
      if node.left:
        queue.append(node.left)
      if node.right:
        queue.append(node.right)
    result.append(level)
  return result

二、路径总和

路径总和问题是指，判断二叉树中是否存在一条从根节点到叶节点的路径，其上的节点值之和等于给定的目标值。

实现步骤：

使用深度优先遍历（DFS）递归遍历二叉树。
在每个节点，将当前节点的值添加到路径总和中。
如果当前节点是叶节点，并且路径总和等于目标值，则返回True。
否则，继续遍历左子节点和右子节点。
如果左右子节点都遍历完毕，并且没有找到路径总和等于目标值的路径，则返回False。

代码示例：

def has_path_sum(root, target_sum):
  if not root:
    return False
  if not root.left and not root.right and root.val == target_sum:
    return True
  left = has_path_sum(root.left, target_sum - root.val)
  right = has_path_sum(root.right, target_sum - root.val)
  return left or right