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C++如何实现二叉树从根到叶子的所有路径和汇总计算

冬宇同学_9982

冬宇同学_9982

发布时间:2026-06-12 23:12:35

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来源于php中文网

原创

LeetCode 129题要求计算根到叶路径构成的数字之和:每条路径按位拼接(如1→2→3→123),仅叶节点贡献数值;递归需用值传递或显式回溯避免路径污染,状态更新为curr×10+node→val,空树返回0,时间复杂度O(n)。

c++如何实现二叉树从根到叶子的所有路径和汇总计算

如何用递归遍历并收集所有根到叶子路径

核心是边遍历边维护当前路径,遇到叶子节点就保存一份拷贝。关键不是“存路径”,而是避免引用或指针导致的路径污染——很多人用 vector<int>& 传参,结果所有路径都变成最后一条。

  • 必须用值传递或显式拷贝:每次递归调用前 path.push_back(root->val),回溯时 path.pop_back()
  • 叶子判定条件是 !root->left && !root->right,不能只判 !root
  • 空树时直接返回空结果,别让 root 为 nullptr 还继续递归
  • 示例片段:
    void dfs(TreeNode* root, vector<int> path, vector<vector<int>>& res) {<br>    if (!root) return;<br>    path.push_back(root->val);<br>    if (!root->left && !root->right) {<br>        res.push_back(path);<br>        return;<br>    }<br>    dfs(root->left, path, res);<br>    dfs(root->right, path, res);<br>}

怎么把每条路径转成整数并累加(如 1→2→3 → 123)

这不是简单求和,而是按位拼接:每向下一层,当前值要乘 10 再加子节点值。容易错在初始化和进位逻辑——有人从根开始用 sum = sum * 10 + root->val,但没处理单节点树(比如只有 5,应得 5,不是 0)。

  • 递归参数建议用 long long curr 防止溢出(路径长 > 10 位时 int 不够)
  • 进入子节点前更新: int next = curr * 10 + root->val,叶子处才加到总和
  • 不要在非叶子节点提前累加;也不要在进入空子树时加值
  • 示例:
    void dfs_sum(TreeNode* root, long long curr, int& total) {<br>    if (!root) return;<br>    long long next = curr * 10 + root->val;<br>    if (!root->left && !root->right) {<br>        total += next;<br>        return;<br>    }<br>    dfs_sum(root->left, next, total);<br>    dfs_sum(root->right, next, total);<br>}

为什么用迭代写路径收集更容易出错

栈里既要存节点,又要存对应路径状态。常见错误是复用同一个 vector 对象,或忘记在弹栈后恢复路径长度——比递归多出至少两处手动管理点。

C++14
C++14

C++14 对 C++11 的修正与增强版本,适合旧系统维护和较老工具链兼容。

下载
  • 若坚持迭代,推荐栈元素为 pair<TreeNode*, vector<int>>,每次入栈都构造新路径
  • 性能上迭代不比递归快,反而因频繁拷贝 vector 更慢
  • 调试困难:路径和节点不同步时,很难定位是哪一层压栈错了
  • 除非明确要求无递归(如栈空间受限),否则递归更稳

路径数字和 vs 路径节点和:别混淆两种“和”

题目说“所有路径和汇总计算”,但没明确是拼成数字再加(如 1→2→3 = 123),还是单纯节点值相加(1+2+3=6)。这两种语义完全不同,输入样例稍变结果就差十倍以上。

立即学习“C++免费学习笔记(深入)”;

  • 确认题意优先级高于写代码:先看输入输出示例,或问清是否含“视为数字”“连接成整数”等关键词
  • 1->2->3 的节点和恒为 6;数字和取决于位权,1->2->3 是 123,1->20->3 却非法(节点值通常非负个位数,但规范没限定)
  • LeetCode 129 题明确是数字和;而面试中若只说“路径和”,大概率指节点值和 —— 别默认按数字拼接

路径深度影响数字和的位数权重,而节点和不受结构影响;前者对叶子位置敏感,后者只关心值本身。实际写之前,务必确认输入约束和期望输出格式。

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