005 BFS_广度优先搜索

核心就是利用队列
Q: 如何区分下一层?
A: 将当前队列中的所有节点进形扩散

框架

// 计算从起点 start 到终点 target 的最近距离
int BFS(Node start, Node target) {
    Queue<Node> q; // 核心数据结构
    Set<Node> visited; // 避免走回头路

    q.offer(start); // 将起点加入队列
    visited.add(start);
    int step = 0; // 记录扩散的步数

    while (q not empty) {
        int sz = q.size();
        /* 将当前队列中的所有节点向四周扩散 */
        for (int i = 0; i < sz; i++) {
            Node cur = q.poll();
            /* 划重点：这里判断是否到达终点 */
            if (cur is target)
                return step;
            /* 将 cur 的相邻节点加入队列 */
            for (Node x : cur.adj()) {
                if (x not in visited) {
                    q.offer(x);
                    visited.add(x);
                }
            }
        }
        /* 划重点：更新步数在这里 */
        step++;
    }
}

BFS 可以找到最短距离，但是空间复杂度高，而 DFS 的空间复杂度较低。

111. 二叉树的最小深度

class Solution {
public:
    int minDepth(TreeNode* root) {

        if(root==nullptr)  return 0;

        queue<TreeNode*> que;   //重点
        set<TreeNode*> visited;

        que.push(root);  //根节点入队
        int res = 1;    //记录扩散的步数

        while(!que.empty())
        {
            //扩散
            int size = que.size();  //先记录下来,后面会变
            for(int i = 0;i<size;i++)
            {
                TreeNode* temp = que.front();
                //左子节点都空, 返回当前深度(根节点不算叶子节点)
                if(temp->left==nullptr&&temp->right==nullptr)  return res;
                //否则左右子节点入队
                if(temp->left!=nullptr)  que.push(temp->left);
                if(temp->right!=nullptr)  que.push(temp->right);
                //出队
                que.pop();
            }
            //深度+
            res++;
        }
        return res;
    }
};