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面试题

请编写一段C/C++代码,实现在给定的二元树中找出所有路径,使得路径上节点的值之和等于给定的目标值。要求详细阐述你的解题思路并给出具体的实现过程。

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答案:

解答思路:

这个问题是关于在二元树中寻找和为特定值的所有路径的问题,可以通过深度优先搜索(DFS)来解决。我们可以使用递归的方式遍历树的每个节点,同时累加路径上的节点值,如果累加和等于目标值,则将当前路径添加到结果集中。以下是具体的解答步骤:

  1. 创建一个全局变量或参数来保存目标值。
  2. 创建一个函数来进行深度优先搜索,该函数需要传入当前节点、目标值以及一个用于保存路径的容器。
  3. 在搜索函数中,首先检查当前节点是否为空,如果为空则返回。
  4. 然后检查当前节点的值是否等于目标值,如果是,则将当前路径添加到结果集中。
  5. 接着递归地调用搜索函数来处理当前节点的左子树和右子树,同时更新目标值为目标值减去当前节点的值。
  6. 在递归调用后,需要将目标值恢复为原始值,以便进行下一次递归调用。

最优回答:

以下是使用C++实现的代码示例:

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;

struct TreeNode {
    int val;
    TreeNode *left;
    TreeNode *right;
    TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
};

void findPaths(TreeNode* node, int target, vector<int>& path, vector<vector<int>>& result) {
    if (node == NULL) return;  // 空节点返回
    path.push_back(node->val);  // 将当前节点添加到路径中
    if (node->val == target) {  // 如果当前节点值等于目标值,将路径添加到结果集中
        result.push_back(path);
    } else {  // 否则递归处理左右子树
        findPaths(node->left, target - node->val, path, result);  // 递归处理左子树
        findPaths(node->right, target - node->val, path, result);  // 递归处理右子树
    }
    path.pop_back();  // 回溯,移除当前节点,继续向上遍历其他路径
}

vector<vector<int>> pathSum(TreeNode* root, int targetSum) {
    vector<vector<int>> result;  // 用于保存所有路径的结果集
    vector<int> path;  // 用于保存当前路径的节点值
    findPaths(root, targetSum, path, result);  // 调用函数查找所有路径
    return result;  // 返回结果集
}

解析:

这个问题涉及到深度优先搜索(DFS)算法的应用,特别是在树结构中的遍历问题。此外,还需要了解如何使用递归和回溯来解决问题。此外,对于数据结构中的树和图的遍历问题,常常使用深度优先搜索和广度优先搜索(BFS)来解决。在实际编程中,还需要注意内存管理和错误处理等问题。
创作类型:
原创

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