337. 打家劫舍 III

难度中等 1479

小偷又发现了一个新的可行窃的地区。这个地区只有一个入口,我们称之为 root

除了 root 之外,每栋房子有且只有一个 “父 “房子与之相连。一番侦察之后,聪明的小偷意识到 “这个地方的所有房屋的排列类似于一棵二叉树”。 如果 两个直接相连的房子在同一天晚上被打劫 ,房屋将自动报警。

给定二叉树的 root 。返回 在不触动警报的情况下 ,小偷能够盗取的最高金额

示例 1:

img

输入: root = [3,2,3,null,3,null,1]

输出: 7

解释:小偷一晚能够盗取的最高金额 3 + 3 + 1 = 7

示例 2:

img

输入: root = [3,4,5,1,3,null,1]

输出: 9

解释:小偷一晚能够盗取的最高金额 4 + 5 = 9

提示:

  • 树的节点数在 [1, 104] 范围内
  • 0 <= Node.val <= 104

# 前言

img

BFS: dp[i] 表示前 i 层的最高金额。不行

# 记忆化搜索

class Solution {
    public int rob(TreeNode root) {
        return dfs(root);
    }
    Map<TreeNode, Integer> used = new HashMap<>();
    public int dfs(TreeNode root) {
        if (root == null) {
            return 0;
        }
        if (used.containsKey(root)) {
            return used.get(root);
        }
        // 偷取该节点
        //	- 下一层就不偷,去下下层偷或者不偷的最大金额 + 当前节点
        int money = root.val;
        if (root.left != null) {
            money += dfs(root.left.left) + dfs(root.left.right);
        }
        if (root.right != null) {
            money += dfs(root.right.left) + dfs(root.right.right);
        }
        // 不偷取该节点
        //	- 下一层偷或者不偷的最大金额 + 当前节点
        int notStole = dfs(root.left) + dfs(root.right);
        
        used.put(root,Math.max(money, notStole));
        return used.get(root);
    }
}

# 树形 dp

dfs(u,0)dfs(u, 0):以 u 为根节点不偷的最大金额

dfs(u,1)dfs(u, 1):以 u 为根节点偷的最大金额

当前点要么偷,要么不偷

  • 偷,其左右孩子不能偷

    • stole=val+dfs(v,0)stole = val + ∑dfs(v, 0)

      v 表示其孩子节点

  • 不偷,其左右孩子可以偷,也可以不偷

    • noStole=max(dfs(v,0),dfs(v,1));noStole = ∑max(dfs(v, 0), dfs(v, 1));

当前根节点的最大金额:ans=max(stole,noStole)ans = max(stole, noStole)

若当前节点不偷,为什么是其左右孩子可以偷与不偷,而不是偷

img

如上图所示

class Solution {
    public int rob(TreeNode root) {
        int[] res = dfs(root);
        return Math.max(res[0], res[1]);
    }
    public int[] dfs(TreeNode root) {
        //stole 表示偷该节点的最大金额
        //  stole = 左孩子不偷的最大金额 + 右孩子不偷的最大金额 + 当前节点偷的金额
        //      stole = left[0] + right[0] + root.val
        //noStole 表示不偷该节点的最大金额 = 孩子节点偷与不偷的最大金额
        //  noStole = max (左孩子偷的最大金额,左孩子不偷的最大金额) + max (= 右孩子偷的最大金额,右孩子不偷的最大金额)
        //      noStole = Math.max(left[1], left[0]) + Math.max(right[1], right[0])
        if (root == null) {
            return new int[2];
        }
        int[] left = robTree(root.left);
        int[] right = robTree(root.right);
        // 不偷当前节点
        //	- 左右孩子偷 / 不偷的最大金额 + 当前节点
        int noStole = Math.max(left[1], left[0]) + Math.max(right[1], right[0]);
        // 偷当前节点
        //	- 左右孩子不偷的最大金额 + 当前节点
        int stole = left[0] + right[0] + root.val;
        return new int[]{noStole, stole};
    }
}