leetcode- 二叉树中的最大路径和

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路径 被定义为一条从树中任意节点出发,沿父节点-子节点连接,达到任意节点的序列。同一个节点在一条路径序列中 至多出现一次 。该路径 至少包含一个 节点,且不一定经过根节点。

路径和 是路径中各节点值的总和。

给你一个二叉树的根节点 root ,返回其 最大路径和 。

 

示例 1:

示例1.jpeg

输入:root = [1,2,3]
输出:6
解释:最优路径是 2 -> 1 -> 3 ,路径和为 2 + 1 + 3 = 6

示例 2:

示例2.jpeg

输入:root = [-10,9,20,null,null,15,7]
输出:42
解释:最优路径是 15 -> 20 -> 7 ,路径和为 15 + 20 + 7 = 42

提示:

  • 树中节点数目范围是 [1, 3 * 104]
  • -1000 <= Node.val <= 1000

思路

要返回最大的路径和,我们最朴素的想法,就是要让这条路径尽可能长,这条路径上的节点尽可能大,由于这2点不是同时满足的,所以不能直接使用贪心的思想。
要让这条路径尽可能长,那么形状上应该是一个倒U的形状,我们可以把这条路径分成3个部分:顶点、左子路径、右子路径。如果知道了左子路径的最大和和右子路径的最大和,然后加上顶点值,那么就是以当前点为顶点的最大路径和。
所以问题转化成了怎么求每个节点为顶点的单边最大路径和。有了这个单边最大路径和,就可以不断往上推演出每个节点的单边最大路径和。
我们进一步想,叶子节点的单边最大路径和就是本身。实际的计算是从下往上,递归可以从上往下。所以本题的关键在于找准递归的是单边最大路径和,在递归的过程中,可以求得 以当前点为顶点的最大路径和。

Java版本代码

class Solution {
    public int maxPathSum(TreeNode root) {
        maxPathSum = Integer.MIN_VALUE;
        sumNodeOneSide(root);
        return maxPathSum;
    }

    private int maxPathSum = Integer.MIN_VALUE;

    private int sumNodeOneSide(TreeNode node) {
        if (node == null) {
            return 0;
        }
        int left = Integer.max(0, sumNodeOneSide(node.left));
        int right = Integer.max(0, sumNodeOneSide(node.right));
        maxPathSum = Integer.max(maxPathSum, node.val + left + right);
        return node.val + Integer.max(left, right);
    }
}

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