# 0129. 求根到叶子节点数字之和
## 题目地址(129. 求根到叶子节点数字之和)
<https://leetcode-cn.com/problems/sum-root-to-leaf-numbers/>
## 题目描述
```
<pre class="calibre18">```
给定一个二叉树,它的每个结点都存放一个 0-9 的数字,每条从根到叶子节点的路径都代表一个数字。
例如,从根到叶子节点路径 1->2->3 代表数字 123。
计算从根到叶子节点生成的所有数字之和。
说明: 叶子节点是指没有子节点的节点。
示例 1:
输入: [1,2,3]
1
/ \
2 3
输出: 25
解释:
从根到叶子节点路径 1->2 代表数字 12.
从根到叶子节点路径 1->3 代表数字 13.
因此,数字总和 = 12 + 13 = 25.
示例 2:
输入: [4,9,0,5,1]
4
/ \
9 0
/ \
5 1
输出: 1026
解释:
从根到叶子节点路径 4->9->5 代表数字 495.
从根到叶子节点路径 4->9->1 代表数字 491.
从根到叶子节点路径 4->0 代表数字 40.
因此,数字总和 = 495 + 491 + 40 = 1026.
```
```
## 前置知识
- 递归
## 公司
- 阿里
- 百度
- 字节
## 思路
这是一道非常适合训练递归的题目。虽然题目不难,但是要想一次写正确,并且代码要足够优雅却不是很容易。
这里我们的思路是定一个递归的helper函数,用来帮助我们完成递归操作。 递归函数的功能是将它的左右子树相加,注意这里不包括这个节点本身,否则会多加, 我们其实关注的就是叶子节点的值,然后通过层层回溯到root,返回即可。
整个过程如图所示:
![](https://img.kancloud.cn/6c/2f/6c2fafb65488cb662800495748ad4518_721x366.jpg)
那么数字具体的计算逻辑,如图所示,相信大家通过这个不难发现规律:
![](https://img.kancloud.cn/a8/6f/a86fe206f7eeae9039ae7ca95c2180a2_816x376.jpg)
## 关键点解析
- 递归分析
## 代码
- 语言支持:JS,C++,Python
JavaScipt Code:
```
<pre class="calibre18">```
<span class="hljs-title">/*
* @lc app=leetcode id=129 lang=javascript
*
* [129] Sum Root to Leaf Numbers
*/</span>
<span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">function</span> <span class="hljs-title">helper</span>(<span class="hljs-params">node, cur</span>) </span>{
<span class="hljs-keyword">if</span> (node === <span class="hljs-params">null</span>) <span class="hljs-keyword">return</span> <span class="hljs-params">0</span>;
<span class="hljs-keyword">const</span> next = node.val + cur * <span class="hljs-params">10</span>;
<span class="hljs-keyword">if</span> (node.left === <span class="hljs-params">null</span> && node.right === <span class="hljs-params">null</span>) <span class="hljs-keyword">return</span> next;
<span class="hljs-keyword">const</span> l = helper(node.left, next);
<span class="hljs-keyword">const</span> r = helper(node.right, next);
<span class="hljs-keyword">return</span> l + r;
}
<span class="hljs-title">/**
* Definition for a binary tree node.
* function TreeNode(val) {
* this.val = val;
* this.left = this.right = null;
* }
*/</span>
<span class="hljs-title">/**
* @param {TreeNode} root
* @return {number}
*/</span>
<span class="hljs-keyword">var</span> sumNumbers = <span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">function</span>(<span class="hljs-params">root</span>) </span>{
<span class="hljs-title">// tag: `tree` `dfs` `math`</span>
<span class="hljs-keyword">return</span> helper(root, <span class="hljs-params">0</span>);
};
```
```
C++ Code:
```
<pre class="calibre18">```
<span class="hljs-title">/**
* Definition for a binary tree node.
* struct TreeNode {
* int val;
* TreeNode *left;
* TreeNode *right;
* TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
* };
*/</span>
<span class="hljs-keyword">class</span> Solution {
<span class="hljs-keyword">public</span>:
<span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">int</span> <span class="hljs-title">sumNumbers</span><span class="hljs-params">(TreeNode* root)</span> </span>{
<span class="hljs-keyword">return</span> helper(root, <span class="hljs-params">0</span>);
}
<span class="hljs-keyword">private</span>:
<span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">int</span> <span class="hljs-title">helper</span><span class="hljs-params">(<span class="hljs-keyword">const</span> TreeNode* root, <span class="hljs-keyword">int</span> val)</span> </span>{
<span class="hljs-keyword">if</span> (root == <span class="hljs-params">nullptr</span>) <span class="hljs-keyword">return</span> <span class="hljs-params">0</span>;
<span class="hljs-keyword">auto</span> ret = root->val + val * <span class="hljs-params">10</span>;
<span class="hljs-keyword">if</span> (root->left == <span class="hljs-params">nullptr</span> && root->right == <span class="hljs-params">nullptr</span>)
<span class="hljs-keyword">return</span> ret;
<span class="hljs-keyword">auto</span> l = helper(root->left, ret);
<span class="hljs-keyword">auto</span> r = helper(root->right, ret);
<span class="hljs-keyword">return</span> l + r;
}
};
```
```
Python Code:
```
<pre class="calibre18">```
<span class="hljs-title"># class TreeNode:</span>
<span class="hljs-title"># def __init__(self, x):</span>
<span class="hljs-title"># self.val = x</span>
<span class="hljs-title"># self.left = None</span>
<span class="hljs-title"># self.right = None</span>
<span class="hljs-class"><span class="hljs-keyword">class</span> <span class="hljs-title">Solution</span>:</span>
<span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">def</span> <span class="hljs-title">sumNumbers</span><span class="hljs-params">(self, root: TreeNode)</span> -> int:</span>
<span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">def</span> <span class="hljs-title">helper</span><span class="hljs-params">(node, cur_val)</span>:</span>
<span class="hljs-keyword">if</span> <span class="hljs-keyword">not</span> node: <span class="hljs-keyword">return</span> <span class="hljs-params">0</span>
next_val = cur_val * <span class="hljs-params">10</span> + node.val
<span class="hljs-keyword">if</span> <span class="hljs-keyword">not</span> (node.left <span class="hljs-keyword">or</span> node.right):
<span class="hljs-keyword">return</span> next_val
left_val = helper(node.left, next_val)
right_val = helper(node.right, next_val)
<span class="hljs-keyword">return</span> left_val + right_val
<span class="hljs-keyword">return</span> helper(root, <span class="hljs-params">0</span>)
```
```
**复杂度分析**
- 时间复杂度:O(N)O(N)O(N)
- 空间复杂度:O(N)O(N)O(N)
## 拓展
通常来说,可以利用队列、栈等数据结构将递归算法转为递推算法。
### 描述
使用两个队列:
1. 当前和队列:保存上一层每个结点的当前和(比如49和40)
2. 结点队列:保存当前层所有的非空结点
每次循环按层处理结点队列。处理步骤:
1. 从结点队列取出一个结点
2. 从当前和队列将上一层对应的当前和取出来
3. 若左子树非空,则将该值乘以10加上左子树的值,并添加到当前和队列中
4. 若右子树非空,则将该值乘以10加上右子树的值,并添加到当前和队列中
5. 若左右子树均为空时,将该节点的当前和加到返回值中
## 实现
- 语言支持:C++,Python
C++ Code:
```
<pre class="calibre18">```
<span class="hljs-keyword">class</span> Solution {
<span class="hljs-keyword">public</span>:
<span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">int</span> <span class="hljs-title">sumNumbers</span><span class="hljs-params">(TreeNode* root)</span> </span>{
<span class="hljs-keyword">if</span> (root == <span class="hljs-params">nullptr</span>) <span class="hljs-keyword">return</span> <span class="hljs-params">0</span>;
<span class="hljs-keyword">auto</span> ret = <span class="hljs-params">0</span>;
<span class="hljs-keyword">auto</span> runningSum = <span class="hljs-params">vector</span><<span class="hljs-keyword">int</span>>{root->val};
<span class="hljs-keyword">auto</span> <span class="hljs-params">queue</span> = <span class="hljs-params">vector</span><<span class="hljs-keyword">const</span> TreeNode*>{root};
<span class="hljs-keyword">while</span> (!<span class="hljs-params">queue</span>.empty()) {
<span class="hljs-keyword">auto</span> sz = <span class="hljs-params">queue</span>.size();
<span class="hljs-keyword">for</span> (<span class="hljs-keyword">auto</span> i = <span class="hljs-params">0</span>; i < sz; ++i) {
<span class="hljs-keyword">auto</span> n = <span class="hljs-params">queue</span>.front();
<span class="hljs-params">queue</span>.erase(<span class="hljs-params">queue</span>.begin());
<span class="hljs-keyword">auto</span> tmp = runningSum.front();
runningSum.erase(runningSum.begin());
<span class="hljs-keyword">if</span> (n->left != <span class="hljs-params">nullptr</span>) {
runningSum.push_back(tmp * <span class="hljs-params">10</span> + n->left->val);
<span class="hljs-params">queue</span>.push_back(n->left);
}
<span class="hljs-keyword">if</span> (n->right != <span class="hljs-params">nullptr</span>) {
runningSum.push_back(tmp * <span class="hljs-params">10</span> + n->right->val);
<span class="hljs-params">queue</span>.push_back(n->right);
}
<span class="hljs-keyword">if</span> (n->left == <span class="hljs-params">nullptr</span> && n->right == <span class="hljs-params">nullptr</span>) {
ret += tmp;
}
}
}
<span class="hljs-keyword">return</span> ret;
}
};
```
```
Python Code:
```
<pre class="calibre18">```
<span class="hljs-class"><span class="hljs-keyword">class</span> <span class="hljs-title">Solution</span>:</span>
<span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">def</span> <span class="hljs-title">sumNumbers</span><span class="hljs-params">(self, root: TreeNode)</span> -> int:</span>
<span class="hljs-keyword">if</span> <span class="hljs-keyword">not</span> root: <span class="hljs-keyword">return</span> <span class="hljs-params">0</span>
result = <span class="hljs-params">0</span>
node_queue, sum_queue = [root], [root.val]
<span class="hljs-keyword">while</span> node_queue:
<span class="hljs-keyword">for</span> i <span class="hljs-keyword">in</span> node_queue:
cur_node = node_queue.pop(<span class="hljs-params">0</span>)
cur_val = sum_queue.pop(<span class="hljs-params">0</span>)
<span class="hljs-keyword">if</span> cur_node.left:
node_queue.append(cur_node.left)
sum_queue.append(cur_val * <span class="hljs-params">10</span> + cur_node.left.val)
<span class="hljs-keyword">if</span> cur_node.right:
node_queue.append(cur_node.right)
sum_queue.append(cur_val * <span class="hljs-params">10</span> + cur_node.right.val)
<span class="hljs-keyword">if</span> <span class="hljs-keyword">not</span> (cur_node.left <span class="hljs-keyword">or</span> cur_node.right):
result += cur_val
<span class="hljs-keyword">return</span> result
```
```
## 相关题目
- [sum-of-root-to-leaf-binary-numbers](https://leetcode.com/problems/sum-of-root-to-leaf-binary-numbers/)
> 这道题和本题太像了,跟一道题没啥区别
大家对此有何看法,欢迎给我留言,我有时间都会一一查看回答。更多算法套路可以访问我的 LeetCode 题解仓库:<https://github.com/azl397985856/leetcode> 。 目前已经 37K star 啦。 大家也可以关注我的公众号《力扣加加》带你啃下算法这块硬骨头。 ![](https://img.kancloud.cn/cf/0f/cf0fc0dd21e94b443dd8bca6cc15b34b_900x500.jpg)
- Introduction
- 第一章 - 算法专题
- 数据结构
- 基础算法
- 二叉树的遍历
- 动态规划
- 哈夫曼编码和游程编码
- 布隆过滤器
- 字符串问题
- 前缀树专题
- 《贪婪策略》专题
- 《深度优先遍历》专题
- 滑动窗口(思路 + 模板)
- 位运算
- 设计题
- 小岛问题
- 最大公约数
- 并查集
- 前缀和
- 平衡二叉树专题
- 第二章 - 91 天学算法
- 第一期讲义-二分法
- 第一期讲义-双指针
- 第二期
- 第三章 - 精选题解
- 《日程安排》专题
- 《构造二叉树》专题
- 字典序列删除
- 百度的算法面试题 * 祖玛游戏
- 西法的刷题秘籍】一次搞定前缀和
- 字节跳动的算法面试题是什么难度?
- 字节跳动的算法面试题是什么难度?(第二弹)
- 《我是你的妈妈呀》 * 第一期
- 一文带你看懂二叉树的序列化
- 穿上衣服我就不认识你了?来聊聊最长上升子序列
- 你的衣服我扒了 * 《最长公共子序列》
- 一文看懂《最大子序列和问题》
- 第四章 - 高频考题(简单)
- 面试题 17.12. BiNode
- 0001. 两数之和
- 0020. 有效的括号
- 0021. 合并两个有序链表
- 0026. 删除排序数组中的重复项
- 0053. 最大子序和
- 0088. 合并两个有序数组
- 0101. 对称二叉树
- 0104. 二叉树的最大深度
- 0108. 将有序数组转换为二叉搜索树
- 0121. 买卖股票的最佳时机
- 0122. 买卖股票的最佳时机 II
- 0125. 验证回文串
- 0136. 只出现一次的数字
- 0155. 最小栈
- 0167. 两数之和 II * 输入有序数组
- 0169. 多数元素
- 0172. 阶乘后的零
- 0190. 颠倒二进制位
- 0191. 位1的个数
- 0198. 打家劫舍
- 0203. 移除链表元素
- 0206. 反转链表
- 0219. 存在重复元素 II
- 0226. 翻转二叉树
- 0232. 用栈实现队列
- 0263. 丑数
- 0283. 移动零
- 0342. 4的幂
- 0349. 两个数组的交集
- 0371. 两整数之和
- 0437. 路径总和 III
- 0455. 分发饼干
- 0575. 分糖果
- 0874. 模拟行走机器人
- 1260. 二维网格迁移
- 1332. 删除回文子序列
- 第五章 - 高频考题(中等)
- 0002. 两数相加
- 0003. 无重复字符的最长子串
- 0005. 最长回文子串
- 0011. 盛最多水的容器
- 0015. 三数之和
- 0017. 电话号码的字母组合
- 0019. 删除链表的倒数第N个节点
- 0022. 括号生成
- 0024. 两两交换链表中的节点
- 0029. 两数相除
- 0031. 下一个排列
- 0033. 搜索旋转排序数组
- 0039. 组合总和
- 0040. 组合总和 II
- 0046. 全排列
- 0047. 全排列 II
- 0048. 旋转图像
- 0049. 字母异位词分组
- 0050. Pow(x, n)
- 0055. 跳跃游戏
- 0056. 合并区间
- 0060. 第k个排列
- 0062. 不同路径
- 0073. 矩阵置零
- 0075. 颜色分类
- 0078. 子集
- 0079. 单词搜索
- 0080. 删除排序数组中的重复项 II
- 0086. 分隔链表
- 0090. 子集 II
- 0091. 解码方法
- 0092. 反转链表 II
- 0094. 二叉树的中序遍历
- 0095. 不同的二叉搜索树 II
- 0096. 不同的二叉搜索树
- 0098. 验证二叉搜索树
- 0102. 二叉树的层序遍历
- 0103. 二叉树的锯齿形层次遍历
- 105. 从前序与中序遍历序列构造二叉树
- 0113. 路径总和 II
- 0129. 求根到叶子节点数字之和
- 0130. 被围绕的区域
- 0131. 分割回文串
- 0139. 单词拆分
- 0144. 二叉树的前序遍历
- 0150. 逆波兰表达式求值
- 0152. 乘积最大子数组
- 0199. 二叉树的右视图
- 0200. 岛屿数量
- 0201. 数字范围按位与
- 0208. 实现 Trie (前缀树)
- 0209. 长度最小的子数组
- 0211. 添加与搜索单词 * 数据结构设计
- 0215. 数组中的第K个最大元素
- 0221. 最大正方形
- 0229. 求众数 II
- 0230. 二叉搜索树中第K小的元素
- 0236. 二叉树的最近公共祖先
- 0238. 除自身以外数组的乘积
- 0240. 搜索二维矩阵 II
- 0279. 完全平方数
- 0309. 最佳买卖股票时机含冷冻期
- 0322. 零钱兑换
- 0328. 奇偶链表
- 0334. 递增的三元子序列
- 0337. 打家劫舍 III
- 0343. 整数拆分
- 0365. 水壶问题
- 0378. 有序矩阵中第K小的元素
- 0380. 常数时间插入、删除和获取随机元素
- 0416. 分割等和子集
- 0445. 两数相加 II
- 0454. 四数相加 II
- 0494. 目标和
- 0516. 最长回文子序列
- 0518. 零钱兑换 II
- 0547. 朋友圈
- 0560. 和为K的子数组
- 0609. 在系统中查找重复文件
- 0611. 有效三角形的个数
- 0718. 最长重复子数组
- 0754. 到达终点数字
- 0785. 判断二分图
- 0820. 单词的压缩编码
- 0875. 爱吃香蕉的珂珂
- 0877. 石子游戏
- 0886. 可能的二分法
- 0900. RLE 迭代器
- 0912. 排序数组
- 0935. 骑士拨号器
- 1011. 在 D 天内送达包裹的能力
- 1014. 最佳观光组合
- 1015. 可被 K 整除的最小整数
- 1019. 链表中的下一个更大节点
- 1020. 飞地的数量
- 1023. 驼峰式匹配
- 1031. 两个非重叠子数组的最大和
- 1104. 二叉树寻路
- 1131.绝对值表达式的最大值
- 1186. 删除一次得到子数组最大和
- 1218. 最长定差子序列
- 1227. 飞机座位分配概率
- 1261. 在受污染的二叉树中查找元素
- 1262. 可被三整除的最大和
- 1297. 子串的最大出现次数
- 1310. 子数组异或查询
- 1334. 阈值距离内邻居最少的城市
- 1371.每个元音包含偶数次的最长子字符串
- 第六章 - 高频考题(困难)
- 0004. 寻找两个正序数组的中位数
- 0023. 合并K个升序链表
- 0025. K 个一组翻转链表
- 0030. 串联所有单词的子串
- 0032. 最长有效括号
- 0042. 接雨水
- 0052. N皇后 II
- 0084. 柱状图中最大的矩形
- 0085. 最大矩形
- 0124. 二叉树中的最大路径和
- 0128. 最长连续序列
- 0145. 二叉树的后序遍历
- 0212. 单词搜索 II
- 0239. 滑动窗口最大值
- 0295. 数据流的中位数
- 0301. 删除无效的括号
- 0312. 戳气球
- 0335. 路径交叉
- 0460. LFU缓存
- 0472. 连接词
- 0488. 祖玛游戏
- 0493. 翻转对
- 0887. 鸡蛋掉落
- 0895. 最大频率栈
- 1032. 字符流
- 1168. 水资源分配优化
- 1449. 数位成本和为目标值的最大数字
- 后序