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路径总和（C）

news 2025/11/10 13:48:29

一、题目内容

给你二叉树的根节点 root 和一个表示目标和的整数 targetSum 。判断该树中是否存在 根节点到叶子节点 的路径，这条路径上所有节点值相加等于目标和 targetSum 。如果存在，返回 true ；否则，返回 false 。

叶子节点 是指没有子节点的节点。

示例 1：

输入：root = [5,4,8,11,null,13,4,7,2,null,null,null,1], targetSum = 22
输出：true
解释：等于目标和的根节点到叶节点路径如上图所示。

示例 2：

输入：root = [1,2,3], targetSum = 5
输出：false
解释：树中存在两条根节点到叶子节点的路径：
(1 --> 2): 和为 3
(1 --> 3): 和为 4
不存在 sum = 5 的根节点到叶子节点的路径。

示例 3：

输入：root = [], targetSum = 0
输出：false
解释：由于树是空的，所以不存在根节点到叶子节点的路径。

二、源代码（部分)

/*** Definition for a binary tree node.* struct TreeNode {*     int val;*     struct TreeNode *left;*     struct TreeNode *right;* };*/
typedef struct queNode {int val;struct TreeNode *node;struct queNode *next;
} queNode;void init(struct queNode **p, int val, struct TreeNode *node) {(*p) = (struct queNode *)malloc(sizeof(struct queNode));(*p)->val = val;(*p)->node = node;(*p)->next = NULL;
}bool hasPathSum(struct TreeNode *root, int sum) {if (root == NULL) {return false;}struct queNode *queLeft, *queRight;init(&queLeft, root->val, root);queRight = queLeft;while (queLeft != NULL) {struct TreeNode *now = queLeft->node;int temp = queLeft->val;if (now->left == NULL && now->right == NULL) {if (temp == sum) return true;}if (now->left != NULL) {init(&queRight->next, now->left->val + temp, now->left);queRight = queRight->next;}if (now->right != NULL) {init(&queRight->next, now->right->val + temp, now->right);queRight = queRight->next;}queLeft = queLeft->next;}return false;
}

三、题目解析

1. 数据结构定义

二叉树节点（TreeNode）：包含节点值（val）、左子树指针（left）、右子树指针（right）。
队列节点（queNode）：用于层序遍历的辅助队列，存储当前路径的累加值（val）、对应的二叉树节点（node）、下一个队列节点指针（next）。

2. 核心函数解析

init 函数：初始化队列节点，为其分配内存并设置初始值（累加值、对应二叉树节点、指针置空）。
hasPathSum 函数：判断二叉树中是否存在从根节点到叶子节点的路径，其路径上所有节点值之和等于目标 sum。

3. 算法逻辑（广度优先搜索 BFS）

边界处理：若根节点为空，直接返回 false。
初始化队列：将根节点入队，初始累加值为根节点的值。
层序遍历：
- 从队列头部取出节点，记录当前路径累加值和对应的二叉树节点。
- 若当前节点是叶子节点（左右子树均为空），判断累加值是否等于 sum，是则返回 true。
- 若存在左子树，计算新累加值（当前值 + 左子节点值），并将左子节点入队。
- 若存在右子树，计算新累加值（当前值 + 右子节点值），并将右子节点入队。
- 移除队列头部节点，继续遍历，直到队列为空。
遍历结束：若未找到符合条件的路径，返回 false

四、实验总结

1. 功能验证

测试用例 1：空树 → 返回 false（正确，空树无路径）。
测试用例 2：单节点树（值为 5，目标 sum=5）→ 返回 true（正确，根节点即叶子节点）。
测试用例 3：多节点树（如 root = [5,4,8,11,null,13,4,7,2,null,null,null,1]，sum=22）→ 存在路径 5→4→11→2（和为 22），返回 true（正确）。
测试用例 4：路径和不匹配 → 返回 false（正确）。