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📅  最后修改于: 2023-12-03 15:06:33.530000             🧑  作者: Mango

从二叉树中删除节点,以使所有剩余的根到叶路径的总和至少为K

介绍

在树的遍历问题中,经常需要计算从根节点到叶子节点的路径和。本题的需求是,给定一个二叉树和一个非负整数K,要求删除最少的节点,使得所有剩余的根到叶路径的路径和总和至少为K。

这是一道有难度的算法题,需要进行深入的思考和设计。

思路

题目要求最少的删除次数,那么可以采用贪心算法的思路,尽可能的保留原来的节点,只删除不必要的节点,并且要考虑删除节点的顺序和方式。

搜索整个树,对每个节点进行深度优先搜索,计算该节点到其每个叶节点的路径和,并与目标K进行比较。如果小于K则需要删除该节点。在删除的时候,应该先删除子节点,再删除父节点,并记录删除的次数。

代码实现

这里给出Python语言的实现代码。

class Solution:
    def __init__(self):
        self.res = 0

    def deleteNode(self, root: TreeNode, k: int) -> TreeNode:
        def dfs(node):
            if not node:
                return [0, 0]
            l_min, l_cnt = dfs(node.left)
            r_min, r_cnt = dfs(node.right)
            if l_min + r_min + node.val < k:
                cnt = l_cnt + r_cnt + 1
                self.res += cnt
                return [float("inf"), 0]
            return [min(l_min, r_min) + node.val, l_cnt + r_cnt]

        dfs(root)
        return root if self.res == 0 else None

首先定义了一个Solution类,并在构造函数中初始化结果res为0。

在deleteNode函数中,定义了dfs函数,该函数的功能是计算node节点到其每个叶节点的路径和,并记录删除的次数。

在dfs函数中,首先判断当前节点是否为空,如果为空则返回[0, 0]。

接下来分别对当前节点的左右节点进行深度优先搜索,并记录左子树和右子树的最小路径和和节点个数。

如果当前节点与其左右子树的最小路径和之和小于K,则需要删除该节点。删除的时候,可以先递归删除子节点,再删除当前节点,并将删除的次数累加到结果res中。

最后返回根节点,如果删除的节点数为0,则返回原来的根节点,否则返回空节点。

总结

本题主要考察了贪心算法、深度优先搜索和递归算法的应用,需要具备较强的编程能力和算法设计能力。

在实现算法题的时候,应该注重思路的设计和代码的优化,尽量使代码精简、易懂、高效。