题目来源:https://leetcode.cn/problems/house-robber-iii/description/
C++题解1(来源代码随想录):本题一定是要后序遍历,因为通过递归函数的返回值来做下一步计算。本题关键是要讨论当前节点抢还是不抢。如果抢了当前节点,两个孩子就不能动,如果没抢当前节点,就可以考虑抢左右孩子(注意这里说的是“考虑”)
采用回溯算法,并且用一个map把计算过的结果保存一下,这样如果计算过孙子了,那么计算孩子的时候可以复用孙子节点的结果。
class Solution {
public:unordered_map<TreeNode* , int> umap; // 记录计算过的结果int rob(TreeNode* root) {if (root == NULL) return 0;if (root->left == NULL && root->right == NULL) return root->val;if (umap[root]) return umap[root]; // 如果umap里已经有记录则直接返回// 偷父节点int val1 = root->val;if (root->left) val1 += rob(root->left->left) + rob(root->left->right); // 跳过root->leftif (root->right) val1 += rob(root->right->left) + rob(root->right->right); // 跳过root->right// 不偷父节点int val2 = rob(root->left) + rob(root->right); // 考虑root的左右孩子umap[root] = max(val1, val2); // umap记录一下结果return max(val1, val2);}
};
C++题解2(来源代码随想录):动态规划。在上面的方法,其实对一个节点 偷与不偷得到的最大金钱都没有做记录,而是需要实时计算。而动态规划其实就是使用状态转移容器来记录状态的变化,这里可以使用一个长度为2的数组,记录当前节点偷与不偷所得到的的最大金钱。
这道题目算是树形dp的入门题目,因为是在树上进行状态转移,我们在讲解二叉树的时候说过递归三部曲,那么下面我以递归三部曲为框架,其中融合动规五部曲的内容来进行讲解。
- 确定递归函数的参数和返回值。这里我们要求一个节点 偷与不偷 的两个状态所得到的金钱,那么返回值就是一个长度为2的数组。参数为当前节点。其实这里的返回数组就是dp数组。所以dp数组(dp table)以及下标的含义:下标为0记录不偷该节点所得到的的最大金钱,下标为1记录偷该节点所得到的的最大金钱。所以本题dp数组就是一个长度为2的数组!
- 确定终止条件。在遍历的过程中,如果遇到空节点的话,很明显,无论偷还是不偷都是0,所以就返回。这也相当于dp数组的初始化。
- 确定遍历顺序。首先明确的是使用后序遍历。 因为要通过递归函数的返回值来做下一步计算。通过递归左节点,得到左节点偷与不偷的金钱。通过递归右节点,得到右节点偷与不偷的金钱。
- 确定单层递归的逻辑。如果是偷当前节点,那么左右孩子就不能偷,val1 = cur->val + left[0] + right[0]; (如果对下标含义不理解就再回顾一下dp数组的含义);如果不偷当前节点,那么左右孩子就可以偷,至于到底偷不偷一定是选一个最大的,所以:val2 = max(left[0], left[1]) + max(right[0], right[1]); 最后当前节点的状态就是{val2, val1}; 即:{不偷当前节点得到的最大金钱,偷当前节点得到的最大金钱}。
- 举例推导dp数组。
class Solution {
public:int rob(TreeNode* root) {vector<int> result = robTree(root);return max(result[0], result[1]);}// 长度为2的数组,0:不偷,1:偷vector<int> robTree(TreeNode* cur) {if (cur == NULL) return vector<int>{0, 0};vector<int> left = robTree(cur->left);vector<int> right = robTree(cur->right);// 偷cur,那么就不能偷左右节点。int val1 = cur->val + left[0] + right[0];// 不偷cur,那么可以偷也可以不偷左右节点,则取较大的情况int val2 = max(left[0], left[1]) + max(right[0], right[1]);return {val2, val1};}
};