111. Minimum Depth of Binary Tree

minimum-depth-of-binary-tree/memo.md

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+## 問題
+
+[Minimum Depth of Binary Tree - LeetCode](https://leetcode.com/problems/minimum-depth-of-binary-tree/)
+
+- 入力
+    - `root`: 2分木のルート
+    - 木のノード数は0以上10^5以下
+    - ノードの値は-1000以上1000以下
+- 出力
+    - ルートから一番近い葉へのノードの数
+
+## 解法
+
+### 1. BFSで一番近い葉を探す
+
+- 深さごとにBFSで葉を探していく
+- ノード数をnとすると
+    - 時間計算量はO(n)
+        - すべてのノードを1回ずつ訪問するため
+    - 空間計算量はO(m): m はある深さにあるノードの数で n より小さい
+        - キューに入れるノードの数の最大数
+
+## Step1
+
+### 1.
+
+```go
+/**
+ * Definition for a binary tree node.
+ * type TreeNode struct {
+ *     Val int
+ *     Left *TreeNode
+ *     Right *TreeNode
+ * }
+ */
+func minDepth(root *TreeNode) int {
+    if root == nil {
+        return 0
+    }
+
+    var depth int
+    nodes := []*TreeNode{root}
+
+    for len(nodes) > 0 {
+        var nextNodes []*TreeNode
+        depth++
+
+        for _, node := range nodes {
+            if node.Left == nil && node.Right == nil {
+                return depth
+            }
+
+            if node.Left != nil {
+                nextNodes = append(nextNodes, node.Left)
+            }
+            if node.Right != nil {
+                nextNodes = append(nextNodes, node.Right)
+            }
+        }
+
+        nodes = nextNodes
+    }
+
+    // invalid
+    return -1
+}
+```
+
+## Step2
+
+- DFSでも最小値は求められる
+    - 木全体を走査する
+    - 実装はラク
+
+### レビューを依頼する方のPR
+
+- [111.Minimum-Depth-of-Binary-Tree by PafsCocotte · Pull Request #4 · PafsCocotte/leetcode](https://github.com/PafsCocotte/leetcode/pull/4/)
+    - depth のインクリメントのタイミングについて
+        - 内部のループをある深さの処理として見ているから、ということを考えた
+    - ノードと深さをまとめてBFSするのもある
+        - ネストが1段で済む
+- [111. Minimum Depth of Binary Tree by TakayaShirai · Pull Request #22 · TakayaShirai/leetcode_practice](https://github.com/TakayaShirai/leetcode_practice/pull/22)
+- [111. Minimum Depth of Binary Tree by dxxsxsxkx · Pull Request #22 · dxxsxsxkx/leetcode](https://github.com/dxxsxsxkx/leetcode/pull/22)
+    - DFSで minDepth を更新しながら進める方法
+- [111. Minimum Depth of Binary Tree by Yuto729 · Pull Request #27 · Yuto729/LeetCode_arai60](https://github.com/Yuto729/LeetCode_arai60/pull/27)
+- [111. Minimum Depth of Binary Tree by mamo3gr · Pull Request #20 · mamo3gr/arai60](https://github.com/mamo3gr/arai60/pull/20)
+
+### 深さを持つ構造体を使った場合
+
+- 長いのと、参照を取り除く処理が入るのがノイズに感じた
+    - go だとネストが深くても2重ループにするほうが好み
+
+```go
+/**
+ * Definition for a binary tree node.
+ * type TreeNode struct {
+ *     Val int
+ *     Left *TreeNode
+ *     Right *TreeNode
+ * }
+ */
+func minDepth(root *TreeNode) int {
+    if root == nil {
+        return 0
+    }
+
+    type nodeWithDepth struct {
+        node *TreeNode
+        depth int
+    }
+
+    nodes := []nodeWithDepth{
+        {
+            node: root,
+            depth: 1,
+        },
+    }
+
+    for len(nodes) > 0 {
+        current := nodes[0]
+        // GC対象にするため参照を外す
+        nodes[0].node = nil
+        nodes = nodes[1:]
+
+        node := current.node
+        depth := current.depth
+
+        if node.Left == nil && node.Right == nil {
+            return depth
+        }
+
+        if node.Left != nil {
+            nodes = append(nodes, nodeWithDepth{
+                node: node.Left,
+                depth: depth + 1,
+            })
+        }
+        if node.Right != nil {
+            nodes = append(nodes, nodeWithDepth{
+                node: node.Right,
+                depth: depth + 1,
+            })
+        }
+    }
+
+    // invalid
+    return -1
+}
+```
+
+
+## Step3
+
+```go
+/**
+ * Definition for a binary tree node.
+ * type TreeNode struct {
+ *     Val int
+ *     Left *TreeNode
+ *     Right *TreeNode
+ * }
+ */
+func minDepth(root *TreeNode) int {
+    if root == nil {
+        return 0
+    }
+
+    nodes := []*TreeNode{root}
+    depth := 1
+
+    for len(nodes) > 0 {
+        var nextNodes []*TreeNode
+        for _, node := range nodes {
+            if node.Left == nil && node.Right == nil {
+                return depth
+            }
+
+            if node.Left != nil {
+                nextNodes = append(nextNodes, node.Left)
+            }
+            if node.Right != nil {
+                nextNodes = append(nextNodes, node.Right)
+            }
+
+            nodes = nextNodes
+        }
+
+        depth++
+    }
+
+    // invalid
+    return -1
+}
+```