Binary Tree Maximum Path Sum--LeetCode

忘是亡心i 2022-08-07 12:38 122阅读 0赞

题目:

Given a binary tree, find the maximum path sum.

The path may start and end at any node in the tree.

For example:
Given the below binary tree,

  1. 1
  2. / \
  3. 2 3

思路:刚开始思路理解错误,理解为从根节点到所有的叶子节点的所有路径中,最大的路径和。如果是这样,代码如下;

  1. void helper_sum(BinTree* root,vector<int>& path,int& maxsum)
  2. {
  3. if(root == NULL)
  4. return ;
  5. path.push_back(root->value);
  6. if(root->left == NULL && root->right == NULL)
  7. {
  8. int tmp=0;
  9. for(int i=0;i<path.size();i++)
  10. {
  11. tmp += path[i];
  12. cout<<path[i]<<" ";
  13. }
  14. cout<<"tmp is "<<tmp<<endl;
  15. cout<<endl;
  16. maxsum = max(tmp,maxsum);
  17. // cout<<"tmp is "<<tmp<<endl;
  18. //return ;
  19. }
  20. helper_sum(root->left,path,maxsum);
  21. helper_sum(root->right,path,maxsum);
  22. path.pop_back();
  23. }
  24. int MaxPathSum(BinTree* root)
  25. {
  26. if(root == NULL)
  27. return 0;
  28. vector<int> path;
  29. int maxsum=0;
  30. helper_sum(root,path,maxsum);
  31. return maxsum;
  32. }

求出所有的根节点到叶子接到的路径和,找到最大的即可。

如果按照题意要求,那么从任意一个节点开始,任意一个节点结束,那么可能会出现下面的情况,最大的路径不经过根节点,最大的路径经过根节点。

如果最大的路径不经过根节点,那么最大的路径要么在左子树中,要么在右子树中,如果经过根节点,那么左子树最大+右子树最大+根节点的值。

最终的结果是取三个之最。

这道题是求树的路径和的题目,不过和平常不同的是这里的路径不仅可以从根到某一个结点,而且路径可以从左子树某一个结点,然后到达右子树的结点,就像题目中所说的可以起始和终结于任何结点。在这里树没有被看成有向图,而是被当成无向图来寻找路径。因为这个路径的灵活性,我们需要对递归返回值进行一些调整,而不是通常的返回要求的结果。在这里,函数的返回值定义为以自己为根的一条从根到子结点的最长路径(这里路径就不是当成无向图了,必须往单方向走)。这个返回值是为了提供给它的父结点计算自身的最长路径用,而结点自身的最长路径(也就是可以从左到右那种)则只需计算然后更新即可。这样一来,一个结点自身的最长路径就是它的左子树返回值(如果大于0的话),加上右子树的返回值(如果大于0的话),再加上自己的值。而返回值则是自己的值加上左子树返回值,右子树返回值或者0(注意这里是“或者”,而不是“加上”,因为返回值只取一支的路径和)。在过程中求得当前最长路径时比较一下是不是目前最长的,如果是则更新。算法的本质还是一次树的遍历,所以复杂度是O(n)。而空间上仍然是栈大小O(logn)。代码如下:

  1. / 返回以root为根的最大和的一条单向路径
  2. int MaxSum(BinTree* root,int& maxsum)
  3. {
  4. if(root == NULL)
  5. return 0;
  6. int maxleft= MaxSum(root->left,maxsum);
  7. int maxright = MaxSum(root->right,maxsum);
  8. int cur = root->value +max(maxright,0)+max(maxleft,0);
  9. maxsum = max(maxsum,cur);
  10. return root->value+max(maxright,max(maxleft,0));
  11. }
  12. int MaxPahtSum(BinTree* root)
  13. {
  14. if(root == NULL)
  15. return 0;
  16. int sum = root->value;
  17. MaxSum(root,sum);
  18. return sum;
  19. }

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