LeetCode - 337. 打家劫舍 III

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原题:337. 打家劫舍 III
在上次打劫完一条街道之后和一圈房屋后,小偷又发现了一个新的可行窃的地区。这个地区只有一个入口,我们称之为“根”。 除了“根”之外,每栋房子有且只有一个“父“房子与之相连。一番侦察之后,聪明的小偷意识到“这个地方的所有房屋的排列类似于一棵二叉树”。 如果两个直接相连的房子在同一天晚上被打劫,房屋将自动报警。
计算在不触动警报的情况下,小偷一晚能够盗取的最高金额。

相关题目:

这三道题可以简单概括为:直线打家劫舍、环线打家劫舍、二叉树打家劫舍。

解题思路:

与前面的两道题相同,先从单个节点的两种状态入手,对于任何一个节点:

  1. 节点被选中,那么它的左右字节点都不能被选中。
  2. 节点不被选中,那么它的左右字节点可以被选中,也可以不被选中。

因为每个节点能否被选中,要受到两个子节点的共同影响,因此,我们先从字节点的两个状态的结果算起,再计算父节点两个状态的结果。因此,可以通过深度优先对二叉树进行后序遍历,也就是,先计算左右节点的两个状态结果,在根据此计算父节点两个状态的结果。

因为每个节点都存在选中和不选中两种状态的结果,因此,每个节点的结果数据都是用一个长度为 2 的数组表示,第一个元素表示不选中的结果,第二个元素表示选中的结果。

这就是一个树形结构的动态规划。因为要进行深度优先遍历,因此可以把 null 的状态作为初始状态,也就是 [0, 0]

对于任何一个非空的节点,假设它的做节点状态为数组 left[],右节点的的状态为 right[],它自己的状态为 curr[],那么:

  • curr[0] = max(left[0], left[1]) + max(right[0], right[1])
  • curr[1] = left[0] + right[0] + 当前节点的值

最终结果就是跟节点的状态中,两数中较大的一个。

另外,由于整个过程在后序遍历中完成,且每个节点的状态只与自己的左右节点相关,因此不需要把每一步的状态都保存。

最终代码:

class Solution {
    public int rob(TreeNode root) {
        int[] result = dfs(root);
        return Math.max(result[0], result[1]);
    }
    public int[] dfs(TreeNode curr) {
        if (curr == null) {
            return new int[2];
        }
        int[] left = dfs(curr.left);
        int[] right = dfs(curr.right);
        return new int[]{left[1] + right[1] + curr.val, Math.max(left[0], left[1]) + Math.max(right[0], right[1])};
    }
}