路径总和Ⅱ

描述

给你二叉树的根节点 root 和一个整数目标和 targetSum ，找出所有 从根节点到叶子节点 路径总和等于给定目标和的路径。

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,5,1], targetSum = 22
输出：[[5,4,11,2],[5,8,4,5]]
示例 2：

输入：root = [1,2,3], targetSum = 5
输出：[]
示例 3：

输入：root = [1,2], targetSum = 0
输出：[]

提示：

树中节点总数在范围 [0, 5000] 内
-1000 <= Node.val <= 1000
-1000 <= targetSum <= 1000

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/path-sum-ii
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题解

这道二叉树路径之和在之前那道题 Path Sum的基础上又需要找出路径，但是基本思想都一样，还是需要用深度优先搜索 DFS，只不过数据结构相对复杂一点，需要用到二维的 vector，而且每当 DFS 搜索到新结点时，都要保存该结点。而且每当找出一条路径之后，都将这个保存为一维 vector 的路径保存到最终结果二维 vector 中。并且，每当 DFS 搜索到子结点，发现不是路径和时，返回上一个结点时，需要把该结点从一维 vector 中移除，参见代码如下：

C++代码

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    vector<vector<int>> pathSum(TreeNode* root, int targetSum) {
        vector<int> out;
        vector<vector<int>> res;
        helper(root, targetSum, out, res);
        return res;
    }
    void helper(TreeNode* node, int sum, vector<int>& out, vector<vector<int>>& res){
        if(!node) return;
        out.push_back(node->val);
        if(!node->left && !node->right && sum==node->val)
            res.push_back(out);
        helper(node->left, sum-node->val, out, res);
        helper(node->right, sum-node->val, out, res);
        out.pop_back(); // 回溯
    }
};

Python代码

1. 使用列表 res 存储所有路径，使用列表 path 存储当前路径。
2. 如果根节点为空，则直接返回。
3. 将当前节点值添加到当前路径 path 中。
4. targetSum 减去当前节点值。
5. 如果遇到叶子节点，并且 targetSum == 0 时，将当前路径加入答案数组中。
6. 递归遍历左子树。
7. 递归遍历右子树。
8. 回退当前节点，继续递归遍历。

class Solution:
    def pathSum(self, root: TreeNode, sum: int) -> List[List[int]]:
        res = []
        self.dfs(root, sum, res, [])
        return res

    def dfs(self, root, sum, res, path):
        if not root: # 空节点，不做处理
            return
        if not root.left and not root.right: # 叶子节点
            if sum == root.val: # 剩余的「路径和」恰好等于叶子节点值
                res.append(path + [root.val]) # 把该路径放入结果中
        self.dfs(root.left, sum - root.val, res, path + [root.val]) # 左子树
        self.dfs(root.right, sum - root.val, res, path + [root.val]) # 右子树