本节目标：
1 . 利用昨日明确返回值，设计核心任务------完成递归方法（递归_二叉树_48 . 二叉树最近公共祖先查找-CSDN博客）
2 . 初步进阶：递归嵌套
3 . 最佳方法：前缀和（哈希表），明白：什么叫找祖先结点
题目介绍
给定一个二叉树的根节点 root ，和一个整数 targetSum ，求该二叉树里节点值之和等于 targetSum 的 路径 的数目。
路径 不需要从根节点开始，也不需要在叶子节点结束，但是路径方向必须是向下的（只能从父节点到子节点）。
示例 1：
**输入：**root = [10,5,-3,3,2,null,11,3,-2,null,1], targetSum = 8
**输出：**3
**解释：**和等于 8 的路径有 3 条，如图所示。
示例 2：
**输入：**root = [5,4,8,11,null,13,4,7,2,null,null,5,1], targetSum = 22
**输出：**3
cpp
class Solution {
public:
int pathSum(TreeNode* root, int targetSum) {
}
};本文（除尾末代码 约 4000 字，阅读+思考约 17min
检验答案网址：437. 路径总和 III - 力扣（LeetCode）
解析
1 . 本题需求很明确：又是二叉树------递归，跑不了
2 . 给你一棵二叉树（用本树根节点代表），让你返回有多少连续父子结点和为targetSum（返回值为int)
3 . 递归方法为延续在昨日基础上有所进阶，进阶部分为嵌套递归
4 . 而最佳方法则是另一重点------前缀和
递归------嵌套递归
1 . 我们按照以往解决递归的方式方法：递归------核心任务和递归出口
a . 核心任务：对当前树的操作------联系传入参数和返回值设计
b . 递归出口：对传入参数的合法性进行判断
2 . 核心任务：
a . 我们能明确此处int (返回值）的含义：当前根节点所含连续结点和值为target的数量。比如：
以5为根节点的树，它应该返回2：左子树+右子树
以5为根节点的树，它应该返回1：左子树+右子树
而以10为树，应该返回3：左子树+右子树
b . 那么可以推测：
i ) 当面对当前树：我们要做的返回以本树得知的所有情况，return left_result + right_result
ii）但是，怎么判断连续的父子结点和为target------我们需要史官记录：跟随每一个函数同步更新
iii) 什么时候更新path 呢？path记录了从起点到本结点的和------自然是进入一个结点就path += root->val
代码已经跃然纸上：
cpp
int dfs(TreeNode* root,int targetSum,int path)
{
path += root->val;// path记录
int count = 0;
if(path == targetSum) // 如果遇到第一个终点，为什么说第一个终点：你保不齐后面来 0 -1 1这种正负连续抵消序列
count = 1;
int left_res = dfs(root->left,targetSum,path);
int right_res = dfs(root->right,targetSum,path);
return count+left_res+right_res;
}3 . 但是根据题意，"路径 不需要从根节点开始，也不需要在叶子节点结束，但是路径方向必须是向下的（只能从父节点到子节点）"还未体现
4 . 我们写的这一段dfs解决了什么呢？统计了以root为根的树所得知的所有路径数量。
5 . 我们就差一个多起点逻辑：
不妨再跳出来一层，继续递归：
6 . 这是主递归的接口，我们确定它的返回值含义：
cppclass Solution { public: int pathSum(TreeNode* root, int targetSum) { } };返回值：应该是全部结点为起点得到的情况
7 . 核心任务：计算出以当前结点root为起点的所有情况（dfs），别忘了root还可以得到结点root->left 和 root->right
8 . 计算出当前结点的所有路径数量 ------正是dfs()
cpp
int pathSum(TreeNode* root, int targetSum) {
int current = dfs(root,targetSum,0);
int left_result = pathSum(root->left,targetSum);
int right_result = pathSum(root->right,targetSum);
return current+left_result+right_result;
}9 . 最后都加上递归出口：形成的完整代码
cpp
class Solution {
public:
int pathSum(TreeNode* root, int targetSum) {
if(root == nullptr)
return 0;
int current = dfs(root,targetSum,0);
int left_result = pathSum(root->left,targetSum);
int right_result = pathSum(root->right,targetSum);
return current+left_result+right_result;
}
int dfs(TreeNode* root,int targetSum,long long path)
{
if(root == nullptr)
return 0;
path += (root->val);
// if(path == targetSum)
// return 1;// 这不是终点
int count = (path == targetSum?1:0);
count += dfs(root->left,targetSum,path);// ?
count += dfs(root->right,targetSum,path);
return count;
}
};前缀和
1 . 本道题的最优方法：利用前缀和统计好每个结点到0的值
2 . 因为n不止一个，所以需要一个哈希表去映射mp[m_prefix - targetSum]得到n_prefix的出现次数
3 . 那么，找出两个结点之间和targetSum的结点个数，只需要统计一遍所有结点的前缀和。再在每一个结点里去寻找它的祖先个数m_prefix-targetSum；相加起来就完成了
4 . 为了严格保证祖先真的是本结点祖先，应该在mp[当前前缀和]++更新之前完成祖先个数的查找
5 . 统计每个结点的前缀和。不妨还是用递归：
cpp
int dfs(TreeNode* root,int targetSum,long long curr_pre,unordered_map<long long,int>& mp)
{
curr_pre += root->val;// 更新curr_pre 当前结点的前缀和
int count = 0;
if(mp.count(curr_pre-targetSum))// 统计合适的组合个数：find查找祖先是否存在
{
count = mp[curr_pre-targetSum];
}
mp[curr_pre]++;// 再向下遍历其他结点，root已经成为祖先------进祖先谱
dfs(root->left,targetSum,curr_pre,mp);
dfs(root->right,targetSum,curr_pre,mp);
mp[curr_pre]--;// 回溯，函数结束之时，会回到上层的dfs------撤销本次进族谱操作
}a . 需要知道当前结点（树），targetSum 。还需要一个能实时反映本节点前缀和的变量，以及方便查询的族谱------原接口设计不满足，自己设函数
b . 先是更新curr_pre 为自己的前缀和，再找自己的祖先个数------向下遍历其他结点，自己先进族谱
c. 再加递归出口 和 返回值：
cpp
int dfs(TreeNode* root,int targetSum,long long curr_pre,unordered_map<long long,int>& mp)
{
if(root == nullptr) return 0;
curr_pre += root->val;
int count = 0;
if(mp.count(curr_pre-targetSum))
{
count = mp[curr_pre-targetSum];
}
mp[curr_pre]++;
count += dfs(root->left,targetSum,curr_pre,mp);
count += dfs(root->right,targetSum,curr_pre,mp);
mp[curr_pre]--;
return count;
}6 . 主函数补充调用一下：
cpp
int pathSum(TreeNode* root, int targetSum) {
unordered_map<long long,int> mp;// 前缀和，次数
long long curr_pre = 0;
mp[0] = 1;// 初始化：根节点的祖先------其前缀和0. 路径条数为1------方便统计m_prefix == targetSum的情况
return dfs(root,targetSum,curr_pre,mp);
}
完整代码：
cpp
class Solution {
public:
int pathSum(TreeNode* root, int targetSum) {
unordered_map<long long,int> mp;// 前缀和，次数
long long curr_pre = 0;
mp[0] = 1;
return dfs(root,targetSum,curr_pre,mp);
}
int dfs(TreeNode* root,int targetSum,long long curr_pre,unordered_map<long long,int>& mp)
{
if(root == nullptr) return 0;
curr_pre += root->val;
int count = 0;
if(mp.count(curr_pre-targetSum))
{
count = mp[curr_pre-targetSum];
}
mp[curr_pre]++;
count += dfs(root->left,targetSum,curr_pre,mp);
count += dfs(root->right,targetSum,curr_pre,mp);
mp[curr_pre]--;
return count;
}
};作者有话说：
递归_二叉树快速掌握路线：
开篇
中阶
递归_二叉树_48 . 二叉树最近公共祖先查找-CSDN博客
进阶 本章
总结以及完整参考代码
cpp
class Solution {
public:
int pathSum(TreeNode* root, int targetSum) {
if(root == nullptr)
return 0;
int current = dfs(root,targetSum,0);
int left_result = pathSum(root->left,targetSum);
int right_result = pathSum(root->right,targetSum);
return current+left_result+right_result;
}
int dfs(TreeNode* root,int targetSum,long long path)
{
if(root == nullptr)
return 0;
path += (root->val);
// if(path == targetSum)
// return 1;// 这不是终点
int count = (path == targetSum?1:0);
count += dfs(root->left,targetSum,path);// ?
count += dfs(root->right,targetSum,path);
return count;
}
};
cpp
class Solution {
public:
int pathSum(TreeNode* root, int targetSum) {
unordered_map<long long,int> mp;// 前缀和，次数
long long curr_pre = 0;
mp[0] = 1;
return dfs(root,targetSum,curr_pre,mp);
}
int dfs(TreeNode* root,int targetSum,long long curr_pre,unordered_map<long long,int>& mp)
{
if(root == nullptr) return 0;
curr_pre += root->val;
int count = 0;
if(mp.count(curr_pre-targetSum))
{
count = mp[curr_pre-targetSum];
}
mp[curr_pre]++;
count += dfs(root->left,targetSum,curr_pre,mp);
count += dfs(root->right,targetSum,curr_pre,mp);
mp[curr_pre]--;
return count;
}
};