代码随想录27期|Python|Day18|二叉树|路径总和iii|找树左下角的值|从中序与后序遍历序列构造二叉树-编程知识

第一次刷的时候题解都不是精简版

513. 找树左下角的值 - 力扣（LeetCode）

注意这道题不是寻找最左侧的左节点，而是寻找最底层位于左端的节点（可能是左节点，有可能是右节点）。

层序遍历

层序遍历比较简单，只需要查找到每一层新加入的首位元素即可。在模板基础上加上判断即可。

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode(object):
#     def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
#         self.val = val
#         self.left = left
#         self.right = right
class Solution(object):def findBottomLeftValue(self, root):""":type root: TreeNode:rtype: int"""res = 0queue = collections.deque()queue.append(root)while queue:size = len(queue)for i in range(size):cur = queue.popleft()# 当索引是队列的第一个值（也就是下一层最先被加入的节点）if i == 0:res = cur.valif cur.left:queue.append(cur.left)if cur.right:queue.append(cur.right)return res

深度递归 + 回溯

递归（左中右）也是最先寻找到左节点，所以只需要在求解最大深度的基础上，把遍历到最大深度的第一个值取出即可。

本题回溯思路可以参考之前的求解最大深度的方法。

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode(object):
#     def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
#         self.val = val
#         self.left = left
#         self.right = right
class Solution(object):def findBottomLeftValue(self, root):""":type root: TreeNode:rtype: int"""# 深度递归 + 回溯# 用self.定义全局变量self.max_depth = float('-inf')self.res = 0self.traversal(root, 0)return self.resdef traversal(self, node, depth):  # depth 接受的是当前层的深度# 如果当前节点是叶子节点，判断当前深度是否是最大if not node.left and not node.right:# 更新最大深度if depth > self.max_depth:self.max_depth = depthself.res = node.valif node.left:depth += 1  # 深度 + 1self.traversal(node.left, depth)  # 此处传入的深度是子节点的深度depth -= 1  # 深度回溯 - 1if node.right:depth += 1self.traversal(node.right, depth)depth -= 1

112. 路径总和 - 力扣（LeetCode）

重点是递归的返回值，传入参数，以及回溯部分的修改。

首先确定返回值，由于这一题不是遍历整个二叉树，而是找到满足条件的值就直接返回，所以返回值是bool。传入参数是需要一直更新和回溯的，这里是目标值和节点。

在递归中，我们自顶向下用目标值分别减去路径上的节点值，所以在递归结束之后，需要把这个值加回来。

还需要注意：在回溯到子节点返回True的时候，意味着这条路径是可行的，但是这个True只能返回到上一级的递归函数体里面。要返回到根节点的话需要一直向上返回到root，所以在左右子节点处理的时候我们在接受到底层传进来的True的时候需要再往上返回True。

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode(object):
#     def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
#         self.val = val
#         self.left = left
#         self.right = right
class Solution(object):def hasPathSum(self, root, targetSum):""":type root: TreeNode:type targetSum: int:rtype: bool"""if not root:return Falsereturn self.traversal(root, targetSum - root.val)# Step 1：传入参数（当前节点，目标值扣除当前节点值的结果）def traversal(self, node, count):# Step 2：终止条件# 1、count减到0，这条路径可行，返回给上一级if not node.left and not node.right and count == 0:return True # 2、count没减到0，这条路径标记为false，返回给上一级if not node.left and not node.right:return False# Step 3：中间处理# 左节点 if node.left:count -= node.left.val  # 先扣除左子节点的值# 如果子节点遍历结果是True，那么这条路径有效，继续返回给上一级if self.traversal(node.left, count): return Truecount += node.left.val  # 回溯返还扣除的值# 右节点if node.right:count -= node.right.valif self.traversal(node.right, count): return Truecount += node.right.valreturn False

113. 路径总和 II - 力扣（LeetCode）

本题在上一题的基础上要求返回全部满足条件的路径。

递归法

需要注意返回值：在本题中，由于设置的是全局变量，所以在递归函数中只需要对于变量进行更新，不需要有返回值，所以是return 即可。

另外本题可以学习如何使用Python类中的全局变量。

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode(object):
#     def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
#         self.val = val
#         self.left = left
#         self.right = right
class Solution(object):def __init__(self):# 自定义全局变量保存结果和当前遍历的路径点self.res = []self.path = []# Step 1：确定返回值和参数# 由于是对于全局变量进行修改所以不需要返回值def traversal(self, node, count):# Step 2：确定终止条件# 当前节点是叶子节点，且count被减到0if not node.left and not node.right and count == 0:self.res.append(self.path[:])  # 满足条件的path全部保存return # 当前节点是叶子节点，但是不满足条件，不修改全局变量直接返回if not node.left and not node.right:return # Step 3：每次递归处理# 左节点if node.left:# 先加入路径点self.path.append(node.left.val)# count值减去左节点count -= node.left.val# 进入新的递归self.traversal(node.left, count)# count回溯count += node.left.val# 路径点回溯self.path.pop()# 右节点（同理）if node.right:self.path.append(node.right.val)count -= node.right.valself.traversal(node.right, count)count += node.right.valself.path.pop()return def pathSum(self, root, targetSum):""":type root: TreeNode:type targetSum: int:rtype: List[List[int]]"""if not root:return []# root不是空节点，先放入path中self.path.append(root.val)# 从根节点开始递归，传入参数是已经减掉root值的self.traversal(root, targetSum - root.val)return self.res

迭代法

迭代在于对于栈的构建。本题采用的是由节点和通向该节点的路径组成的元组，其中路径的类型为由节点值组成的list。

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode(object):
#     def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
#         self.val = val
#         self.left = left
#         self.right = right
class Solution(object):def pathSum(self, root, targetSum):""":type root: TreeNode:type targetSum: int:rtype: List[List[int]]"""# 迭代if not root:return []res = []# 注意这个栈的内容：节点和到此节点路径stack = [(root, [root.val])]while stack:# Step 1：取出栈中元素node, path = stack.pop()# 判断当前节点是否是满足条件if not node.left and not node.right and sum(path) == targetSum:res.append(path) # 满足，加入res# Step 2：更新栈中的元素# 左节点if node.left:# 注意这里也需要按照（节点，路径）的元素加入栈stack.append((node.left, path + [node.left.val]))# path 是由值组成的数组，但是可能会出现空值的情况，所以用concatenate不是append# 右节点if node.right:stack.append((node.right, path + [node.right.val]))return res

106. 从中序与后序遍历序列构造二叉树 - 力扣（LeetCode）

本题在于如何获取中间节点，并按照中间节点划分左右子树的区间。剩下的就是递归左右区间即可。

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode(object):
#     def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
#         self.val = val
#         self.left = left
#         self.right = right
class Solution(object):def buildTree(self, inorder, postorder):""":type inorder: List[int]:type postorder: List[int]:rtype: TreeNode"""# 用后序子树来判断是因为和后续取root逻辑一致if not postorder:return None# 取出root节点的值（后序的最后一位）root_val = postorder[-1]root = TreeNode(root_val)  # 创建根节点# Step 1：在中序数组里找到root的值，作为切割点root_index = inorder.index(root_val)# 全部采用左闭右开区间（循环不变量）# [0, root_index) root_index已经被切走了left_inorder = inorder[:root_index]# [root_index + 1, end]right_inorder = inorder[root_index + 1 :]# Step 2：切割后序数组# 这里使用的是长度# [0, len(左子树))left_postorder = postorder[:len(left_inorder)]# (len(左子树), -1]  ：-1是因为root是post的最后一位，已经被取走了right_postorder = postorder[len(left_inorder): -1]# Step 3：递归root.left = self.buildTree(left_inorder, left_postorder)root.right = self.buildTree(right_inorder, right_postorder)return root

特别需要注意的是循环不变量（区间的开闭）。本题使用的是左闭右开。

105. 从前序与中序遍历序列构造二叉树 - 力扣（LeetCode）

和上面的一样，但是在前序切片的时候是从1开始，到左子树长度+1处（右端点取不到）。

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode(object):
#     def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
#         self.val = val
#         self.left = left
#         self.right = right
class Solution(object):def buildTree(self, preorder, inorder):""":type preorder: List[int]:type inorder: List[int]:rtype: TreeNode"""if not preorder:return Noneroot_val = preorder[0]root = TreeNode(root_val)root_index = inorder.index(root_val)left_inorder = inorder[:root_index]right_inorder = inorder[root_index + 1 : ]left_preorder = preorder[1 : len(left_inorder) + 1]right_preorder = preorder[len(left_inorder) + 1 : ]root.left = self.buildTree(left_preorder, left_inorder)root.right = self.buildTree(right_preorder, right_inorder)return root

第18天完结🎉