104. Maximum Depth of Binary Tree

[skypenguins]

104. Maximum Depth of Binary Tree

• 問題: https://leetcode.com/problems/maximum-depth-of-binary-tree/
• 言語: Python

次回予告: 108. Convert Sorted Array to Binary Search Tree

[nodchip]

直前の層のノード数だけループを回し、 1 層ずつ処理するという書き方は、あまり直感的ではないように思います。 deque を 2 つ用意して入れ替えるか、 deque の要素に高さも一緒に格納してあげたほうが直感的に感じます。

[skypenguins]

以下のように修正してみました。

• 2つのdequeを使う方法（BFS）

class Solution:
    def maxDepth(self, root: Optional[TreeNode]) -> int:
        if not root:
            return 0
        
        current_level = deque([root])
        next_level = deque()
        tree_depth = 0
        
        while current_level:
            tree_depth += 1
            # 現在の階層のノードを処理
            while current_level:
                node = current_level.popleft()
                if node.left:
                    next_level.append(node.left)
                if node.right:
                    next_level.append(node.right)
            
            # 次の階層に移動（dequeを入れ替え）
            current_level, next_level = next_level, current_level
        
        return tree_depth

• dequeに高さの情報を入れる方法（BFS）

class Solution:
    def maxDepth(self, root: Optional[TreeNode]) -> int:
        if not root:
            return 0
        
        # (ノード, 深さ)のタプルをキューに格納
        node_and_depth = deque([(root, 1)])
        max_depth = 0
        
        while node_and_depth:
            node, depth = node_and_depth.popleft()
            max_depth = max(max_depth, depth)
            
            if node.left:
                node_and_depth.append((node.left, depth + 1))
            if node.right:
                node_and_depth.append((node.right, depth + 1))
        
        return max_depth

[Satorien]

この辺りの変数名にもう少し時間を使ってもよいと思います。visited_nodesと書くと訪れたノードが全部入っているように感じますが、実際はpopしているので違和感を感じました。

[Satorien]

関数名から何が返ってくるか処理が想像できませんでした。update_max_depthとかの方が分かりやすいと思いました。

[skypenguins]

同じスタックDFSかつボトムアップ走査でフラグを使わないパターン・辞書でノードごとの深さを管理してボトムアップにする方法もある

• フラグを使わないパターン

class Solution:
    def maxDepth(self, root: Optional[TreeNode]) -> int:
        res_depth_ref = [None]
        # (node, ret_depth_ref, left_depth_ref, right_depth_ref)
        stack = [(root, res_depth_ref, [None], [None])] 
        while stack:
            node, ret_depth_ref, left_depth_ref, right_depth_ref = stack[-1]
            if not node:
                ret_depth_ref[0] = 0
                stack.pop()
                continue
            if left_depth_ref[0] is None:
                stack.append((node.left, left_depth_ref, [None], [None]))
                stack.append((node.right, right_depth_ref, [None], [None]))
                continue
            ret_depth_ref[0] = max(left_depth_ref[0], right_depth_ref[0]) + 1
            stack.pop()
        return res_depth_ref[0]

• 辞書でノードごとの深さを管理するパターン

def maxDepth(self, root: Optional[TreeNode]) -> int:
    if not root:
        return 0
    
    stack = []
    depths = {}  # ノードごとの深さを記録
    node = root
    
    while stack or node:
        if node:
            stack.append(node)
            node = node.left
        else:
            node = stack.pop()
            left_depth = depths.get(node.left, 0)
            right_depth = depths.get(node.right, 0)
            depths[node] = max(left_depth, right_depth) + 1
            node = node.right
    
    return depths[root]