# LeetCode 第 124 号问题:二叉树中的最大路径和 > 本文首发于公众号「图解面试算法」,是 [图解 LeetCode]() 系列文章之一。 > > 同步博客:https://www.algomooc.com 题目来源于 LeetCode 上第 124 号问题:二叉树中的最大路径和。题目难度为 Hard,目前通过率为 39.9% 。
### 题目描述 给定一个非空二叉树,返回其最大路径和。 本题中,路径被定义为一条从树中任意节点出发,达到任意节点的序列。该路径至少包含一个节点,且不一定经过根节点。 **示例 1:** ``` 输入: [1,2,3] 1 / \ 2 3 输出: 6 ``` **示例 2:** ``` 输入: [-10,9,20,null,null,15,7] -10 / \ 9 20 / \ 15 7 输出: 42 ```
### 题目解析 二叉树问题,题目要求出一个二叉树的最大路径和,路径和就是把一条路径上面节点的值加起来,这一题的难点在于路径的方向不固定,只要是任意两点间的通路都算是有效路径,如果不提前列出合理的规划,这道题将无从下手。一般来说,解决树的问题都需要用到递归,**树上的搜索,本质上也是深度优先搜索**,但是这里会有两种考虑方式,一个是**自底向上的分治**,也就是进入递归,一开始不做任何节点上面的计算或者是处理,直接进入到下一层递归,直到到了最底层,然后再开始计算并返回答案,然后上层树节点的递归函数就会收到下层返回的结果,这样做的好处是,一个节点可以获知其子树的局部答案;另外一个是**自顶向下的遍历搜索**,这个和之前的思路完全相反,也就是先处理当前节点的内容,处理完后去到下一层节点,这种方法一般没有返回值,但是一般会有一个全局或者是引用变量,用来记录遍历过程中的内容。 我们再回过头来看这道题,在递归遍历的过程中,对于当前节点,其在路径中可以是路径尾,路径头(假设路径是从上到下的,其实在这道题中,没有头尾的概念),也可以是路径中的一个节点。那怎么判断呢?这时我们得需要当前节点左右子树的信息,所以我们可以考虑使用之前提到的 **自底向上** 的分治,有了当前节点,左右子树到当前节点的最大路径,我们可以看看这里会有几种情况,我用 **root** 表示当前节点,**left** 表示左子树到 root 的最大和的路径,**right** 表示右子树到 root 的最大和的路径: * root 和左右路径形成路径(left - root - right) * root 和左路径形成路径(left - root) * root 和右路径形成路径(root - right) * root 自成路径(root) 你可以看到这四种情况都会把当前节点考虑在内,我们可以更新这里的最大值。但是需要注意的是,我们返回的时候,第一种情况是不能返回的,因为对于上一层节点来说,其无法形成有效的路径,因此我们只需要将 2,3,4 中的最大值返回即可,当然,更新全局答案的时候,这 4 种情况都需要考虑在内的。
### 代码实现 ```java private int maximum = Integer.MIN_VALUE; public int maxPathSum(TreeNode root) { if (root == null) { return 0; } helper(root); return maximum; } private int helper(TreeNode root) { if (root == null) { return 0; } // 如果左右子树返回的最大路径值小于 0 // 直接将值设为 0,也就是不考虑对应的路径 int leftMax = Math.max(0, helper(root.left)); int rightMax = Math.max(0, helper(root.right)); maximum = Math.max(root.val + leftMax + rightMax, maximum); return Math.max(leftMax + root.val, rightMax + root.val); } ```
### 动画描述 ![](../Animation/124.gif) ![](../../Pictures/qrcode.jpg)