路径前缀和-cache

这是一道算路径总和的题,求二叉树节点值之和等于targetSum的路径数目。我不是很理解self.result += cache.get(oldpathSum, 0)这行代码的实现过程。oldpathSum什么时候被存储到cache里了?如果是自动存储,每次提取result不都应该是1吗?
以下是完整代码:


# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode:
#     def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
#         self.val = val
#         self.left = left
#         self.right = right
class Solution:
    def pathSum(self, root: Optional[TreeNode], targetSum: int) -> int:
        # define the global result and path
        result = 0
        cache = {0:1}

        # recursive to get result
        self.dfs(root, targetSum, curpathSum = 0, cache)

        # return result
        return result

        def dfs(self, root, targetSum, curpathSum, cache):
            # exit condition
            if not root:
                return None

            # calculate curpathSum and required oldpathSum
            curpathSum += root.val
            oldpathSum = curpathSum - targetSum

            # update result and cache
            self.result += cache.get(oldpathSum, 0)
            cache[curpathSum] = cache.get(curpathSum, 0) + 1

            # dfs breakdown
            self.dfs(root.left, targetSum, curpathSum, cache)
            self.dfs(root.right, targetSum, curpathSum, cache)

            # when move to a diff branch, the curpathSum is no longer available, hence remove one
            cache[curpathSum] -= 1

自动存储只能存储一个值,而在这个问题中,我们需要存储每个路径的和以及对应的路径数量。因此,我们使用了一个字典cache来存储每个路径的和以及对应的路径数量。在dfs函数中,我们遍历整个树,并记录每个路径的和。对于每个路径的和,我们查找是否存在一个旧路径的和等于当前路径和减去目标值targetSum,如果存在,那么就将该路径的数量加到result中,并将当前路径和存入cache中。最后,在dfs返回之前,我们需要将当前路径和的数量减一,以便在下一次调用dfs时能够正确地计算路径和。

自动存储只能存储一个值,而在这个问题中,我们需要存储每个路径的和以及对应的路径数量。因此,我们使用了一个字典cache来存储每个路径的和以及对应的路径数量。在dfs函数中,我们遍历整个树,并记录每个路径的和。对于每个路径的和,我们查找是否存在一个旧路径的和等于当前路径和减去目标值targetSum,如果存在,那么就将该路径的数量加到result中,并将当前路径和存入cache中。最后,在dfs返回之前,我们需要将当前路径和的数量减一,以便在下一次调用dfs时能够正确地计算路径和

【以下回答由 GPT 生成】

首先,让我们逐步解释这段代码的实现过程。在代码中,我们看到在dfs方法中,有一行代码self.result += cache.get(oldpathSum, 0)。这行代码的作用是将oldpathSum对应的缓存值加到self.result变量上。

在进一步解释之前,让我提醒一下,在代码的开头,我们定义了一个cache字典,其中初始值为{0: 1}。这个字典用于缓存每个路径前缀和以及它们出现的次数。这个字典的设计是为了帮助我们计算路径和等于目标和的路径的数量。

现在,让我们逐步解释代码的执行过程:

  1. 首先,我们从根节点开始遍历二叉树,并调用dfs方法。在dfs方法中,我们首先处理退出条件,如果当前节点为空,我们直接返回。

  2. 接下来,我们计算当前路径和curpathSum。我们将当前节点的值加到curpathSum上。

  3. 然后,我们计算需要找到的路径和的旧路径和oldpathSum。旧路径和是当前路径和减去目标和。

  4. 然后,我们使用cache.get(oldpathSum, 0)取得旧路径和的次数,如果该键不存在于cache中,我们返回默认值0。

  5. 接着,我们将旧路径和的次数加到self.result上。这样做的目的是将以当前节点为终点的路径和等于目标和的路径的数量加到self.result中。

  6. 然后,我们更新cache字典。我们将curpathSum的次数加1,表示以当前节点为结束点的路径和。

  7. 接下来,我们通过递归调用dfs方法来遍历当前节点的左子树和右子树,分别传入左子节点和右子节点。

  8. 最后,我们在切换到其他分支时,也就是回溯到父节点时,我们需要从cache字典中减去以当前节点为结束点的路径和的次数。这是因为在移动到不同的分支时,当前节点的路径和将不再可用。

回答了第一个问题,现在让我们进一步解释oldpathSum是在什么时候存储到cache中的。oldpathSum是在计算路径和的旧路径和时存储到cache中的。在每个节点的处理过程中,我们使用curpathSum减去目标和,得到旧路径和oldpathSum

最后,关于cache自动存储的问题。实际上,cache字典不是自动存储的。我们需要在适当的时候进行更新。在代码中,我们通过cache[curpathSum] = cache.get(curpathSum, 0) + 1来更新cache字典。这个操作的作用是将以当前节点为结束点的路径和的次数加1,并将此次数存入cache字典。这样在后续遍历中,我们可以通过cache.get(oldpathSum, 0)来获取以当前节点为终点的路径和的旧路径和的次数。

希望以上解释能够帮助您理解这段代码的实现过程。如果您还有其他问题,请随时提问。


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