二叉树的最小深度（LeetCode #111）

题目

给定一个二叉树，找出其最小深度。

最小深度是从根节点到最近叶子节点的最短路径上的节点数量。

说明: 叶子节点是指没有子节点的节点。

示例:

给定二叉树 [3,9,20,null,null,15,7],

	3
   / \
  9  20
    /  \
   15   7
返回它的最小深度  2.

链接：https://leetcode-cn.com/problems/minimum-depth-of-binary-tree

解题思路

• 首先明确起点和终点，起点是root，终点是最靠近root的叶子节点，所以需要遍历二叉树，并且使用BFS遍历
• 从根节点开始，终止条件是左右子节点都为空的叶子节点

算法原理

• 遍历二叉树，使用队列存放遍历过程中的节点，同时记录当前节点的深度和该层的节点数。
• 只要队列不为空就将队首元素出队，判断是否为叶子节点，如果是叶子节点就返回，不是叶子节点则将子节点入队。

算法流程

• 如果根节点为空，直接返回0
• 将根节点加入queue，设置depth为1
• 遍历队列：
  • 获取当前队列的大小（当前层的节点数），遍历该层的节点
    • 节点出队：若为叶子节点，直接返回depth
    • 否则将子节点加入到队列中，继续遍历该层的其他节点
  • 遍历完该层节点后depth + 1
• 返回depth

复杂度分析

时间复杂度：O(N)

空间复杂度：O(N)

代码

/** * Definition for a binary tree node. * public class TreeNode { * int val; * TreeNode left; * TreeNode right; * TreeNode(int x) { val = x; } * } */
class Solution {
    public int minDepth(TreeNode root) {
        if(root == null) 
            return 0;
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<TreeNode>();
        queue.offer(root);
        int depth = 1;

        while(!queue.isEmpty()) {
            int size = queue.size();
            for(int i = 0;i < size;i++) {
                TreeNode node = queue.poll();
                if(node.left == null && node.right == null)
                    return depth;
                if(node.left != null)
                    queue.offer(node.left);
                if(node.right != null)
                    queue.offer(node.right);
            }
            depth++;
        }
        return depth;
    }
    
}