C# 二叉树的最小深度

111 二叉树的最小深度

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 1：

输入：root = [3,9,20,null,null,15,7]
输出：2
示例 2：

输入：root = [2,null,3,null,4,null,5,null,6]
输出：5

提示：

树中节点数的范围在 [0, 105] 内
-1000 <= Node.val <= 1000

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/minimum-depth-of-binary-tree

解决方案：

提供思路

1) 如果二叉树为空，则深度为 0。如果二叉树只有根结点，则深度为 1。

如果二叉树的左子树和右子树中至少有一个不为空，则首先计算左子树和右子树的最小深度，然后计算二叉树的最小深度。如果只有一个子树不为空，则二叉树的最小深度为非空子树的最小深度加 1；如果两个子树都不为空，则二叉树的最小深度为两个子树的最小深度的最小值加 1。由于非空子树的最小深度可以使用同样的方式计算。因此可以使用深度优先搜索计算二叉树的最小深度。

计算二叉树的最小深度的过程是一个递归的过程，递归的终止条件是：二叉树为空，此时二叉树的最小深度为 0；或者二叉树只有根结点，此时二叉树的最小深度为 1。对于其余情况，首先判断左子树和右子树是否为空，然后递归地计算非空子树的最小深度，最后计算二叉树的最小深度。

2) 也可以使用广度优先搜索计算二叉树的最小深度。

广度优先搜索需要使用队列存储待访问的结点，初始时将根结点入队列。为了计算二叉树的最小高度，在广度优先搜索的过程中需要维护深度的信息，需要确保每一轮访问的结点为同一层的全部结点。

初始时，队列内只有根结点，是同一层的全部结点。每一轮访问结点之前需要首先得到队列内的元素个数，此时队列内的元素为同一层的全部结点，然后访问这些结点，并将这些结点的非空子结点入队列。一轮访问结束之后，当前层的全部结点都已经出队列并被访问，此时队列内的元素为下一层的全部结点，下一轮访问时即可访问下一层的全部结点。使用上述做法，可以确保每一轮访问的结点为同一层的全部结点。

在确保每一轮访问的结点为同一层的全部结点的情况之下，根据访问的轮数即可得到结点的深度，其中根结点的深度为 1。对于第一个访问到的叶结点，其所在深度即为二叉树的最小深度。

上代码：

//1
public class Solution
{
    public int MinDepth(TreeNode root)
    {
        if (root == null)
        {
            return 0;
        }
        if (root.left == null && root.right == null)
        {
            return 1;
        }
        if (root.left == null)
        {
            return MinDepth(root.right) + 1;
        }
        if (root.right == null)
        {
            return MinDepth(root.left) + 1;
        }
        return Math.Min(MinDepth(root.left), MinDepth(root.right)) + 1;
    }
}

//2
public class Solution
{
    public int MinDepth(TreeNode root)
    {
        if (root == null)
        {
            return 0;
        }
        int depth = 0;
        bool reachLeaf = false;
        Queue<TreeNode> queue = new Queue<TreeNode>();
        queue.Enqueue(root);
        while (queue.Count > 0 && !reachLeaf)
        {
            depth++;
            int size = queue.Count;
            for (int i = 0; i < size; i++)
            {
                TreeNode node = queue.Dequeue();
                if (node.left == null && node.right == null)
                {
                    reachLeaf = true;
                    break;
                }
                if (node.left != null)
                {
                    queue.Enqueue(node.left);
                }
                if (node.right != null)
                {
                    queue.Enqueue(node.right);
                }
            }
        }
        return depth;
    }
}

以上是碰到的第一百一十一题，后续持续更新。感觉对你有帮助的小伙伴可以帮忙点个赞噢！