23 二叉樹的所有路徑

                                 二叉樹的所有路徑

給定一個二叉樹，返回所有從根節點到葉子節點的路徑。

說明: 葉子節點是指沒有子節點的節點。

示例:

輸入:

   1
 /   \
2     3
 \
  5

輸出: ["1->2->5", "1->3"]

解釋: 所有根節點到葉子節點的路徑爲: 1->2->5, 1->3

 

/* Definition for a binary tree node. */
public class TreeNode {
    int val;
    TreeNode left;
    TreeNode right;

    TreeNode(int x) {
      val = x;
    }
}

 

方法一：遞歸

最直觀的方法是使用遞歸。在遞歸遍歷二叉樹時，需要考慮當前的節點和它的孩子節點。如果當前的節點不是葉子節點，則在當前的路徑末尾添加該節點，並遞歸遍歷該節點的每一個孩子節點。如果當前的節點是葉子節點，則在當前的路徑末尾添加該節點後，就得到了一條從根節點到葉子節點的路徑，可以把該路徑加入到答案中。

class Solution {
    public void construct_paths(TreeNode root, String path, LinkedList<String> paths) {
        if (root != null) {
            path += Integer.toString(root.val);
            if ((root.left == null) && (root.right == null))  // 當前節點是葉子節點
                paths.add(path);  // 把路徑加入到答案中
            else {
                path += "->";  // 當前節點不是葉子節點，繼續遞歸遍歷
                construct_paths(root.left, path, paths);
                construct_paths(root.right, path, paths);
            }
        }
    }

    public List<String> binaryTreePaths(TreeNode root) {
        LinkedList<String> paths = new LinkedList();
        construct_paths(root, "", paths);
        return paths;
    }
}

 

方法二：迭代

上面的算法也可以使用迭代（寬度優先搜索）的方法實現。我們維護一個隊列，存儲節點以及根到該節點的路徑。一開始這個隊列裏只有根節點。在每一步迭代中，我們取出隊列中的首節點，如果它是一個葉子節點，則將它對應的路徑加入到答案中。如果它不是一個葉子節點，則將它的所有孩子節點加入到隊列的末尾。當隊列爲空時，迭代結束。

 

class Solution {
    public List<String> binaryTreePaths(TreeNode root) {
        LinkedList<String> paths = new LinkedList();
        if (root == null)
            return paths;

        LinkedList<TreeNode> node_stack = new LinkedList();
        LinkedList<String> path_stack = new LinkedList();
        node_stack.add(root);
        path_stack.add(Integer.toString(root.val));
        TreeNode node;
        String path;
        while (!node_stack.isEmpty()) {
            node = node_stack.pollLast();
            path = path_stack.pollLast();
            if ((node.left == null) && (node.right == null))
                paths.add(path);
            if (node.left != null) {
                node_stack.add(node.left);
                path_stack.add(path + "->" + Integer.toString(node.left.val));
            }
            if (node.right != null) {
                node_stack.add(node.right);
                path_stack.add(path + "->" + Integer.toString(node.right.val));
            }
        }
        return paths;
    }
}