111. Minimum Depth of Binary Tree windliang

题目描述(简单难度)

在这里插入图片描述
返回从根节点到叶子节点最小深度。

解法一 递归

和 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 1,root.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 9 到 8,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:

class TreeNode{
	int val;
	TreeNode left;
	TreeNode right;
	TreeNode(int x){val=x;}
}

public class Minimum_Depth_of_Binary_Tree {
	
	public static int minDepth(TreeNode root) {
		
	if(root==null) return 0;
	
	return minDepthHelper(root);
	
    }
	
	private static int minDepthHelper(TreeNode root) {
		
		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;
		
		return Math.min(minDepthHelper(root.left), minDepthHelper(root.right))+1;
	}
	
	public static void main(String args[]) {
		TreeNode[] node=new TreeNode[6];
		node[0]=new TreeNode(3);
		node[1]=new TreeNode(9);
		node[2]=new TreeNode(20);
		node[3]=new TreeNode(8);
		node[4]=new TreeNode(15);
		node[5]=new TreeNode(7);
		node[0].left=node[1];
		node[0].right=node[2];
		node[1].left=node[3];
		node[2].left=node[4];
		node[2].right=node[5];
		int ans=minDepth(node[0]);
		System.out.println(ans);
	}
}

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>();
    List<List<Integer>> ans = new LinkedList<List<Integer>>();
    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>();
    List<List<Integer>> ans = new LinkedList<List<Integer>>();
    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;
}

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