LeetCode 30天挑戰 Day-30

LeetCode 30 days Challenge - Day 30

本系列將對LeetCode新推出的30天算法挑戰進行總結記錄，旨在記錄學習成果、方便未來查閱，同時望爲廣大網友提供幫助。

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Check If a String Is a Valid Sequence from Root to Leaves Path in a Binary Tree

Given a binary tree where each path going from the root to any leaf form a valid sequence, check if a given string is a valid sequence in such binary tree.

We get the given string from the concatenation of an array of integers arr and the concatenation of all values of the nodes along a path results in a sequence in the given binary tree.

Example 1:

Input: root = [0,1,0,0,1,0,null,null,1,0,0], arr = [0,1,0,1]
Output: true
Explanation: 
The path 0 -> 1 -> 0 -> 1 is a valid sequence (green color in the figure). 
Other valid sequences are: 
0 -> 1 -> 1 -> 0 
0 -> 0 -> 0

Example 2:

Input: root = [0,1,0,0,1,0,null,null,1,0,0], arr = [0,0,1]
Output: false 
Explanation: The path 0 -> 0 -> 1 does not exist, therefore it is not even a sequence.

Example 3:

Input: root = [0,1,0,0,1,0,null,null,1,0,0], arr = [0,1,1]
Output: false
Explanation: The path 0 -> 1 -> 1 is a sequence, but it is not a valid sequence.

Constraints:

• 1 <= arr.length <= 5000
• 0 <= arr[i] <= 9
• Each node’s value is between [0 - 9].

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Solution

題目要求分析：給定一棵二叉樹以及一個整型數組，定義從根出發直到葉子結點結束的路徑爲一個有效序列，且整型數組按照元素位置連接成一個序列，求是否存在一個有效序列與數組確定的序列相同。

解法：

本題原題比較繞口、難以理解，實際上就是從二叉樹根出發，尋找一條直達葉子結點的路徑，路徑上每個結點值依次與給定的整型數組相等。

理解清楚題意後，本題就變得比較簡單，DFS即可解決。

這裏梳理一下DFS過程中的退出條件，以下稱數組確定的序列爲目標序列：

1. 當前位置已經超過數組長度：說明該路徑還沒到達葉子結點就已經超過目標序列的最大長度了，返回false。
2. 當前位置未超過數組長度，且沒有左右孩子，爲葉子結點：說明當前路徑是一個有效序列，且目標序列和該有效序列除了尾部元素其餘值一致。因此只需要判斷目標序列是否也到達尾部元素，尾部元素值是否與該葉子節點值相等，滿足則該有效序列即爲目標序列，返回true，反之返回false。
3. 當前位置未超過數組長度，且不是葉子結點，且該位置元素值不等於目標序列對應位置元素值：說明該路徑失效，返回false。
4. 當前位置未超過數組長度、不是葉子結點、該位置元素值等於目標序列對應位置元素值：說明迄今爲止的路徑都滿足目標序列的要求，需要接着往下考慮：對存在的孩子結點進行DFS，且只要有一個孩子滿足條件就返回true，都不滿足才返回false。

以上解釋爲追求普適性，比較囉嗦，可以直接參考代碼，代碼可讀性較強。

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bool dfs(TreeNode* node, vector<int> &arr, int pos) {
    if (pos > arr.size() - 1) return false;
    // leaf
    if (!node->left && !node->right) {
        return (pos == arr.size() - 1 && node->val == arr[pos]);
    }
    // non-leaf
    if (node->val != arr[pos]) return false;
    bool flag = 0;
    if (node->left) flag = dfs(node->left, arr, pos+1);
    if (node->right) flag = flag || dfs(node->right, arr, pos+1);
    return flag;
}
bool isValidSequence(TreeNode* root, vector<int>& arr) {
    return dfs(root, arr, 0);
}

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傳送門：Check If a String Is a Valid Sequence from Root to Leaves Path in a Binary Tree

2020/4 Karl

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本篇是LeetCode 30天挑戰系列的最後一篇，這三十天的堅持令我受益匪淺。如果讀者有機會看到這裏，不妨點進作者頭像參考整個系列的其他文章，也可參考作者個人博客同步內容，並自己動手練習，一定會有所收穫。