需求:
给你一个二叉树的根节点 root ,按 任意顺序 ,返回所有从根节点到叶子节点的路径。
叶子节点 是指没有子节点的节点。
示例 1:
输入:root = [1,2,3,null,5]
输出:["1->2->5","1->3"]
示例 2:
输入:root = [1]
输出:["1"]
思路
这道题目要求从根节点到叶子的路径,所以需要前序遍历,这样才方便让父节点指向孩子节点,找到对应的路径。
在这道题目中将第一次涉及到回溯,因为我们要把路径记录下来,需要回溯来回退一个路径再进入另一个路径。
前序遍历以及回溯的过程如图:
这里我们要优先理解递归遍历的顺序二叉树基础知识。回溯本身就比较抽象,第一次解除很难理解,回溯是递归的反向弹出元素。
递归回溯
/**
* 257. 二叉树的所有路径
* 前序遍历
*/
public class BinaryTreePaths {
public List<String> binaryTreePaths(TreeNode root) {
List<String> result = new ArrayList<>();
if(root == null) return result;
// 单个路径所有元素
List<Integer> path = new ArrayList<>();
traversal(result, path, root);
return result;
}
public void traversal(List<String> result, List<Integer> path, TreeNode root) {
path.add(root.val);// 前序遍历 中
// 遇到叶子节点,结束本路径遍历
if (root.left == null && root.right == null) {
// StringBuilder 运行速度更快
StringBuilder sb = new StringBuilder();
// 可以使用size()-1 路径要求是足有节点都为null 视为终点
for (int i = 0; i < path.size()-1; i++) {
sb.append(path.get(i)).append("->");
}
sb.append(path.get(path.size()-1));
result.add(sb.toString());
return;
}
if (root.left != null) {
traversal(result, path, root.left);
path.remove(path.size() - 1);// 回溯
}
if (root.right != null) {
traversal(result, path, root.right);
path.remove(path.size() - 1);// 回溯
}
}
}
递归临时变量
//方式二
class Solution {
List<String> result = new ArrayList<>();
public List<String> binaryTreePaths(TreeNode root) {
deal(root, "");
return result;
}
public void deal(TreeNode node, String s) {
if (node == null)
return;
if (node.left == null && node.right == null) {
// 临时变量拼接字符串
result.add(new StringBuilder(s).append(node.val).toString());
return;
}
// 临时变量拼接字符串
String tmp = new StringBuilder(s).append(node.val).append("->").toString();
deal(node.left, tmp);
deal(node.right, tmp);
}
}
层序遍历
// 解法二
class Solution1 {
/**
* 迭代法
*/
public List<String> binaryTreePaths(TreeNode root) {
List<String> result = new ArrayList<>();
if (root == null) return result;
Stack<Object> stack = new Stack<>();
stack.push(root);//节点
stack.push(root.val + "");// 节点路径
while (!stack.isEmpty()) {
// 注意入栈出栈顺序
String path = (String) stack.pop();
TreeNode node = (TreeNode) stack.pop();
//找到叶子节点
if (node.left == null && node.right == null) {
result.add(path);
}
//左子节点不为null
if (node.left != null) {
stack.push(node.left);
// 重点: 临时变量的使用
stack.push(path + "->" + node.left.val);
}
// 右子节点不为null
if (node.right != null) {
stack.push(node.right);
// 重点: 临时变量的使用
stack.push(path + "->" + node.right.val);
}
}
return result;
}
}
后两种方法虽然是递归与层序遍历,但是相似度很高,都是使用临时变量存储,并将临时变量作为参数传到下层递归。