437. 路径总和 III
437. 路径总和 III
🟠 🔖 树
深度优先搜索
二叉树
🔗 力扣
LeetCode
题目
Given the root
of a binary tree and an integer targetSum
, return the number of paths where the sum of the values along the path equalstargetSum
.
The path does not need to start or end at the root or a leaf, but it must go downwards (i.e., traveling only from parent nodes to child nodes).
Example 1:
Input: root = [10,5,-3,3,2,null,11,3,-2,null,1], targetSum = 8
Output: 3
Explanation: The paths that sum to 8 are shown.
Example 2:
Input: root = [5,4,8,11,null,13,4,7,2,null,null,5,1], targetSum = 22
Output: 3
Constraints:
- The number of nodes in the tree is in the range
[0, 1000]
. -10^9 <= Node.val <= 10^9
-1000 <= targetSum <= 1000
题目大意
给定一个二叉树的根节点 root
,和一个整数 targetSum
,求该二叉树里节点值之和等于 targetSum
的 路径 的数目。
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)。
示例 1:
输入: root = [10,5,-3,3,2,null,11,3,-2,null,1], targetSum = 8
输出: 3
解释: 和等于 8 的路径有 3 条,如图所示。
示例 2:
输入: root = [5,4,8,11,null,13,4,7,2,null,null,5,1], targetSum = 22
输出: 3
提示:
- 二叉树的节点个数的范围是
[0,1000]
-10^9 <= Node.val <= 10^9
-1000 <= targetSum <= 1000
解题思路
可以使用深度优先搜索 (DFS) 和前缀和来解决这个问题。
- 维护一个哈希表
map
,存储从根节点到当前节点的所有路径和的出现次数。 - 在每次访问一个节点时,我们计算当前路径和
sum
,并检查在此路径之前是否有路径和sum - targetSum
。如果存在,则说明有一条从之前某个节点到当前节点的路径的和为targetSum
。 - 递归处理左右节点,并在递归返回时回退
map
,保证每次路径的计算仅在当前分支有效。
复杂度分析
- 时间复杂度:
O(n)
,其中n
是树中节点的个数。每个节点仅被访问一次。 - 空间复杂度:
O(n)
,用于存储递归栈和前缀和哈希表。
代码
/**
* @param {TreeNode} root
* @param {number} targetSum
* @return {number}
*/
var pathSum = function (root, targetSum) {
let map = new Map();
// 当路径和正好等于targetSum时,需要有一个虚拟前缀和为0的路径
map.set(0, 1);
// 深度优先遍历
const dfs = (root, sum) => {
if (!root) return 0;
// 更新当前路径和
sum += root.val;
// 查找有多少个之前的路径和等于sum - targetSum
let res = map.get(sum - targetSum) || 0;
// 更新路径和的计数
map.set(sum, (map.get(sum) || 0) + 1);
// 递归处理左右子树
res += dfs(root.left, sum);
res += dfs(root.right, sum);
// 回溯时将当前节点的路径和从哈希表中删除
map.set(sum, map.get(sum) - 1);
return res;
};
return dfs(root, 0);
};
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