检查节点元素的总和是否等于给定的键值

有时候，我们需要检查一个数据结构中节点元素的总和是否等于某个给定的键值。这个问题可能会在树结构中出现，其中每个节点都有一个数字值，并且我们需要确定是否存在一条从根节点到叶子节点的路径，其节点的值总和等于给定的键值。

下面是一个示例树结构：

          10
        /    \
       5     -3
      / \      \
     3   2      11
    / \   \
   3  -2   1

如果我们想知道是否存在一条从根节点到叶子节点的路径，其节点的值总和等于 8，我们需要编写一个程序来检查。

一般思路

检查是否存在一条从根节点到叶子节点的路径，其节点的值总和等于给定的键值，可以使用深度优先搜索算法（DFS）。

• 从根节点开始遍历整个树。
• 在遍历的每个节点，计算当前路径的总和。
• 如果当前路径总和等于给定的键值，并且当前节点为叶子节点，则表明存在一条从根节点到叶子节点的路径，其节点的值总和等于给定的键值。
• 如果当前节点不是叶子节点，则分别遍历其左右子树。

代码实现

def has_path_sum(root, sum):
    if root is None:
        return False
    if root.left is None and root.right is None:
        return sum == root.val
    return has_path_sum(root.left, sum - root.val) or has_path_sum(root.right, sum - root.val)

上面代码中，我们定义了一个名为 has_path_sum 的函数，其接受两个参数：root 和 sum。

root 表示根节点，sum 表示要检查的总和。如果总和等于给定的键值，则返回 True，否则返回 False。

该函数首先检查根节点是否为空。如果为空，则表示树中不存在节点，直接返回 False。否则，继续判断当前节点是否为叶子节点。如果当前节点是叶子节点，则判断当前路径总和是否等于给定的键值。如果当前节点不是叶子节点，则分别遍历其左右子树，并将 sum 减去当前节点的值。

测试样例

下面是一些测试样例，我们可以用它们来测试上面的函数的效果：

样例 1

输入：

root = TreeNode(10)
root.left = TreeNode(5)
root.right = TreeNode(-3)
root.left.left = TreeNode(3)
root.left.right = TreeNode(2)
root.right.right = TreeNode(11)
root.left.left.left = TreeNode(3)
root.left.left.right = TreeNode(-2)
root.left.right.right = TreeNode(1)
sum = 8

输出：

True

样例 2

输入：

root = TreeNode(10)
root.left = TreeNode(5)
root.right = TreeNode(-3)
root.left.left = TreeNode(3)
root.left.right = TreeNode(2)
root.right.right = TreeNode(11)
root.left.left.left = TreeNode(3)
root.left.left.right = TreeNode(-2)
root.left.right.right = TreeNode(1)
sum = 7

输出：

False

样例 3

输入：

root = None
sum = 0

输出：

False

总结

本文介绍了如何检查节点元素的总和是否等于给定的键值。我们通过深度优先搜索算法实现了一个 has_path_sum 函数，该函数可以在树结构中搜索并返回是否存在一条从根节点到叶子节点的路径，其节点的值总和等于给定的键值。