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LeetCode 力扣 111. 二叉树的最小深度

LeetCode 力扣 111. 二叉树的最小深度

作者: windliang | 来源:发表于2020-03-30 10:46 被阅读0次

    题目描述(简单难度)

    返回从根节点到叶子节点最小深度。

    解法一 递归

    104 题 有些像,当时是返回根节点到叶子节点的最大深度。记得当时的代码很简单。

    public int maxDepth(TreeNode root) {
        if (root == null) {
            return 0;
        }
        return Math.max(maxDepth(root.left), maxDepth(root.right)) + 1;
    }
    

    这道题是不是只要把Math.max,改成Math.min就够了。

    public int minDepth(TreeNode root) {
        if (root == null) {
            return 0;
        }
        return Math.min(minDepth(root.left), minDepth(root.right)) + 1;
    }
    

    粗略的想一下,似乎很完美,比如题目给的例子

         3
        / \
       9   20
          /  \
         15   7
    

    根据代码走一遍,root.left返回 1root.right返回 2,选较小的1,加上 1 返回结果2,完美符合结果。

    但如果是下边的样子呢?

         3
        / \
       9   20
      /   /  \
     8   15   7
    

    区别在于有一个子树的拥有一个孩子,另一个孩子为空。

    这样利用上边的算法,当考虑9这个子树的时候,左孩子会返回1,由于它的右孩子为null,右孩子会返回0,选较小的0,加上 1 返回结果1给上一层。

    也就是最顶层的root.left依旧得到了 1,但明显是不对的,对于左子树,应该是从 98,深度应该是 2

    所以代码上需要修正这个算法,再想想题目要求是从根节点到叶节点,所以如果有一个子树的左孩子或者右孩子为null了,那就意味着这个方向不可能到达叶子节点了,所以就不要再用Min函数去判断了。

    我对代码的修正如下:

    public int minDepth(TreeNode root) {
        if (root == null) {
            return 0;
        }
        return minDepthHelper(root);
    
    }
    
    private int minDepthHelper(TreeNode root) {
        //到达叶子节点就返回 1
        if (root.left == null && root.right == null) {
            return 1;
        }
        //左孩子为空,只考虑右孩子的方向
        if (root.left == null) {
            return minDepthHelper(root.right) + 1;
        }
        //右孩子为空,只考虑左孩子的方向
        if (root.right == null) {
            return minDepthHelper(root.left) + 1;
        }
        //既有左孩子又有右孩子,那么就选一个较小的
        return Math.min(minDepthHelper(root.left), minDepthHelper(root.right)) + 1;
    }
    

    其实也是可以把两个函数合在一起的,参考这里

    public int minDepth(TreeNode root) {
        if (root == null){
            return 0;
        }   
        // 左孩子为空,只考虑右孩子的方向
        if (root.left == null) {
            return minDepth(root.right) + 1;
        }
        // 右孩子为空,只考虑左孩子的方向
        if (root.right == null) {
            return minDepth(root.left) + 1;
        } 
        return Math.min(minDepth(root.left),minDepth(root.right)) + 1;
    }
    

    此外,还有一个想法,觉得不错,大家可以看看,参考这里

    public int minDepth(TreeNode root) {
        if (root == null) { 
            return 0;
        }
        if (root.left != null && root.right != null) {
            return Math.min(minDepth(root.left), minDepth(root.right)) + 1;
        } else {
            return Math.max(minDepth(root.left), minDepth(root.right)) + 1;
        } 
    }
    

    当左孩子为空或者右孩子为空的时候,它就直接去选一个较大深度的,因为较小深度一定是为空的那个孩子,是我们不考虑的。

    上边三个算法本质上其实是一样的,就是解决了一个孩子为空另一个不为空的问题,而对于104 题 没有出现这个问题,是因为我们选的是max,所以不用在意是否有一个为空。

    解法二 BFS

    104 题 也提供了BFS的方案,利用一个队列进行层次遍历,用一个 level 变量保存当前的深度,代码如下:

    public int maxDepth(TreeNode root) {
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<TreeNode>();
        if (root == null)
            return 0;
        queue.offer(root);
        int level = 0;
        while (!queue.isEmpty()) {
            int levelNum = queue.size(); // 当前层元素的个数
            for (int i = 0; i < levelNum; i++) {
                TreeNode curNode = queue.poll();
                if (curNode != null) {
                    if (curNode.left != null) {
                        queue.offer(curNode.left);
                    }
                    if (curNode.right != null) { 
                        queue.offer(curNode.right);
                    }
                }
            }
            level++;
        }
        return level;
    }
    
    

    对于这道题就比较容易修改了,只要在 for 循环中判断当前是不是叶子节点,如果是的话,返回当前的 level 就可以了。此外要把level初始化改为1,因为如果只有一个根节点,它就是叶子节点,而在代码中,level 是在 for循环以后才++的,如果被提前结束的话,此时应该返回1

    public int minDepth(TreeNode root) {
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<TreeNode>();
        if (root == null)
            return 0;
        queue.offer(root);
        /**********修改的地方*****************/
        int level = 1;
        /***********************************/
        while (!queue.isEmpty()) {
            int levelNum = queue.size(); // 当前层元素的个数
            for (int i = 0; i < levelNum; i++) {
                TreeNode curNode = queue.poll();
                if (curNode != null) {
                    /**********修改的地方*****************/
                    if (curNode.left == null && curNode.right == null) {
                        return level;
                    }
                    /***********************************/
                    if (curNode.left != null) {
                        queue.offer(curNode.left);
                    }
                    if (curNode.right != null) {
                        queue.offer(curNode.right);
                    }
                }
            }
            level++;
        }
        return level;
    }
    

    104 题 题对比着考虑的话,只要找到这道题的不同之处,代码就很好写了。

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