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LeetCode-257. 二叉树的所有路径

news 2025/6/30 23:01:59

题目分析

前序遍历以及回溯的过程如图：
在这里插入图片描述

递归法

1.递归函数参数以及返回值

要传入根节点，记录每一条路径的path，和存放结果集的result，这里递归不需要返回值，代码如下：

void traversal(TreeNode root, List<Integer> paths, List<String> res)

2.确定递归终止条件

在写递归的时候都习惯了这么写：

if (root == null) {终止处理逻辑
}

但是本题的终止条件这样写会很麻烦，因为本题要找到叶子节点，就开始结束的处理逻辑了（把路径放进result里）。
那么什么时候算是找到了叶子节点？是当 root不为空，其左右孩子都为空的时候，就找到叶子节点。
所以本题的终止条件是：

if (root.left == null&& root.right == null) {终止处理逻辑
}

这里我们先使用List结构的path容器来记录路径，那么终止处理逻辑如下：

  if (root.left == null && root.right == null) {// 输出StringBuilder sb = new StringBuilder();// StringBuilder用来拼接字符串，速度更快for (int i = 0; i < paths.size() - 1; i++) {sb.append(paths.get(i)).append("->");}sb.append(paths.get(paths.size() - 1));// 记录最后一个节点res.add(sb.toString());// 收集一个路径return;}

3.确定单层递归逻辑

因为是前序遍历，需要先处理中间节点，中间节点就是我们要记录路径上的节点，先放进path中。

paths.add(root.val);// 前序遍历，中

然后是递归和回溯的过程，上面说过没有判断root是否为空，那么在这里递归的时候，如果为空就不进行下一层递归了。
所以递归前要加上判断语句，下面要递归的节点是否为空，如下

        if (root.left != null) { // 左traversal(root.left, paths, res);}if (root.right != null) { // 右traversal(root.right, paths, res);}

此时还没完，递归完，要做回溯啊，因为path 不能一直加入节点，它还要删节点，然后才能加入新的节点。
那么回溯要怎么回溯呢，一些同学会这么写，如下：

        if (root.left != null) { // 左traversal(root.left, paths, res);}if (root.right != null) { // 右traversal(root.right, paths, res);}paths.remove(paths.size() - 1);// 回溯

这个回溯就有很大的问题，我们知道，回溯和递归是一一对应的，有一个递归，就要有一个回溯，这么写的话相当于把递归和回溯拆开了，一个在花括号里，一个在花括号外。
所以回溯要和递归永远在一起，世界上最遥远的距离是你在花括号里，而我在花括号外！
那么代码应该这么写：

        // 递归和回溯是同时进行，所以要放在同一个花括号里if (root.left != null) { // 左traversal(root.left, paths, res);paths.remove(paths.size() - 1);// 回溯}if (root.right != null) { // 右traversal(root.right, paths, res);paths.remove(paths.size() - 1);// 回溯}

整体代码如下

class Solution {/*** 递归法*/public List<String> binaryTreePaths(TreeNode root) {List<String> res = new ArrayList<>();// 存最终的结果if (root == null) {return res;}List<Integer> paths = new ArrayList<>();// 作为结果中的路径traversal(root, paths, res);return res;}private void traversal(TreeNode root, List<Integer> paths, List<String> res) {paths.add(root.val);// 前序遍历，中// 遇到叶子结点if (root.left == null && root.right == null) {// 输出StringBuilder sb = new StringBuilder();// StringBuilder用来拼接字符串，速度更快for (int i = 0; i < paths.size() - 1; i++) {sb.append(paths.get(i)).append("->");}sb.append(paths.get(paths.size() - 1));// 记录最后一个节点res.add(sb.toString());// 收集一个路径return;}// 递归和回溯是同时进行，所以要放在同一个花括号里if (root.left != null) { // 左traversal(root.left, paths, res);paths.remove(paths.size() - 1);// 回溯}if (root.right != null) { // 右traversal(root.right, paths, res);paths.remove(paths.size() - 1);// 回溯}}
}