一、问题描述
给定一个二叉树和一个目标和,判断该树中是否存在根节点到叶子节点的路径,这条路径上所有节点值相加等于目标和。
说明: 叶子节点是指没有子节点的节点。
示例:
给定如下二叉树,以及目标和 sum = 22
,
5
/ \
4 8
/ / \
11 13 4
/ \ \
7 2 1
返回 true
, 因为存在目标和为 22
的根节点到叶子节点的路径 5->4->11->2
。
二、方案一:递归
1、思路
递归地遍历每个节点,每遍历一个节点,从目标和中减去该节点的值。当到达叶子节点时,检查剩余的目标和是否为0。
2、代码实现
go
func hasPathSum(root *TreeNode, sum int) bool {
if root == nil {
return false
}
if root.Left == nil && root.Right == nil {
return sum == root.Val
}
return hasPathSum(root.Left, sum-root.Val) || hasPathSum(root.Right, sum-root.Val)
}
3、复杂度分析
- 时间复杂度:O(n),其中n是树的节点数。每个节点只被访问一次。
- 空间复杂度:O(h),其中h是树的高度。空间复杂度主要取决于递归栈的深度,而递归栈的深度等于树的高度。
三、方案二:迭代
1、思路
使用栈来迭代地遍历树。每个节点在栈中存储其路径和。当到达叶子节点时,检查路径和是否等于目标和。
2、代码实现
go
func hasPathSum(root *TreeNode, targetSum int) bool {
if root == nil {
return false
}
stack := make([]*TreeNode, 0)
stack = append(stack, root)
for len(stack) > 0 {
node := stack[len(stack)-1]
stack = stack[0 : len(stack)-1]
if node.Left == nil && node.Right == nil && node.Val == targetSum {
return true
}
if node.Right != nil {
node.Right.Val += node.Val
stack = append(stack, node.Right)
}
if node.Left != nil {
node.Left.Val += node.Val
stack = append(stack, node.Left)
}
}
return false
return false
}
3、复杂度分析
- 时间复杂度:O(n),其中n是树的节点数。每个节点只被访问一次。
- 空间复杂度:O(n),其中n是树的节点数。空间复杂度主要取决于栈的大小,栈的大小在最坏情况下会达到树的节点数。
四、总结
方案 | 时间复杂度 | 空间复杂度 | 备注 |
---|---|---|---|
递归 | O(n) | O(h) | 递归实现简单,但空间复杂度取决于树的高度 |
迭代 | O(n) | O(n) | 迭代需要额外的空间来存储栈,但不受树的高度影响 |
递归和迭代两种方法各有优缺点,可以根据具体情况选择使用。