Create 111. Minimum Depth of Binary Tree.md by tokuhirat · Pull Request #22 · tokuhirat/LeetCode

tokuhirat · 2025-05-21T10:29:16Z

This Problem
111. Minimum Depth of Binary Tree
Next Ploblem
617. Merge Two Binary Trees
言語: Python

huyfififi · 2025-05-21T10:44:55Z

111. Minimum Depth of Binary Tree/111. Minimum Depth of Binary Tree.md

+        min_depth = sys.maxsize
+
+        def minDepthHelper(node: Optional[TreeNode], depth: int):
+            nonlocal min_depth


私は素直に値を返す方法の方が、nonlocalを使用して関数外の値を書き換える方法よりも好きです。引数以外の値にアクセスしていると、予期せず他の関数がその値を書き換えていたりしそうで少し怖い感覚があります。また、副作用はできるだけ抑えたいような気持ちがあります。

参考: https://discord.com/channels/1084280443945353267/1201211204547383386/1247145320098566144

素直に値を返す方法とは、再帰・帰りがけのパターンでしょうか。nonlocal が怖いという気持ちはわかります。再帰・行きがけで nonlocal 使わずに書く方法が分からなかったためこの書き方になりました。

はい。再帰・post-order traversalです。部下にsubtreeの最小の深さを報告してもらえばいける気がします。すみません、今AFKなので確認はできないのですが、トライしていただけると助かります

L52-L62 の書き方と思っているのですが別でしょうか？

失礼しました、見落としていました。行きがけだとnonlocal を使用しないと解けないということですね。ありがとうございます！

すみません、変なことを言っていたら申し訳ないのですが、min_depthを明示的に引数に渡すことで、関数外の状態によらない解法になりませんか？

class Solution: def minDepth(self, root: Optional[TreeNode]) -> int: if root is None: return 0 def minDepthHelper(node: Optional[TreeNode], depth: int, min_depth: int = float("inf")) -> int: if node is None: return min_depth if node.left is None and node.right is None: min_depth = depth if depth >= min_depth: return min_depth min_depth = minDepthHelper(node.left, depth + 1, min_depth) min_depth = minDepthHelper(node.right, depth + 1, min_depth) return min_depth return minDepthHelper(root, 1)

min_depth をleft, right から受け取っているため、行きがけじゃないと思います。

確かにそうですね、Nodeの処理順が同じであることと、pre/post orderかどうかを混同してしまっていました。ご指摘いただいてありがとうございます！

huyfififi · 2025-05-21T10:46:08Z

111. Minimum Depth of Binary Tree/111. Minimum Depth of Binary Tree.md

+
+        min_depth = sys.maxsize
+
+        def minDepthHelper(node: Optional[TreeNode], depth: int):


引数には既に型ヒントをつけていただいているので、この関数は副作用を持つのだとアピールする目的で -> Noneをつけていただいた方が親切かなと思います。

忘れていました。ご確認ありがとうございます。

huyfififi · 2025-05-21T10:53:27Z

111. Minimum Depth of Binary Tree/111. Minimum Depth of Binary Tree.md

+        if root is None:
+            return 0
+
+        min_depth = sys.maxsize


sys.maxsizeって確かlistやdictなどのデータ型の最大サイズですよね。多くの場合問題ではないでしょうが、表うる最大の数として使用するのは抵抗感があります。sys.maxsizeを超えるint型は全然ありうるので、あらゆる数より大きい数を表すならmath.infかfloat("inf")が無難なような気がします。

ご指摘はその通りと思います。ただ math.inf や float("inf") は float なのでそれはそれでどうなんだろうとも思います。

悩みどころですよね😓

tokuhirat · 2025-05-21T12:12:55Z

111. Minimum Depth of Binary Tree/111. Minimum Depth of Binary Tree.md

+        min_depth = sys.maxsize
+
+        def minDepthHelper(node: Optional[TreeNode], depth: int):
+            nonlocal min_depth


referenceを参照していなかったな、と反省。
https://docs.python.org/3/reference/simple_stmts.html#nonlocal

Fuminiton · 2025-05-21T14:22:38Z

111. Minimum Depth of Binary Tree/111. Minimum Depth of Binary Tree.md

+                    stack.append(["up", node, parent, depth])
+                    continue
+
+                stack.append([direction, node, parent, depth])


これやるならクラスを用意しても良いかなと思いました

コメントありがとうございます。想定されているクラスとは、StackEntry のようなものか StackManager みたいなものか、どちらのイメージでしょうか？

StackEntry のほうだと思いました。

また、 namedtuple・typing.TypedDict・dataclasses あたりを使うと良さそうだと思いました。
https://docs.python.org/ja/3.13/library/collections.html#collections.namedtuple
https://docs.python.org/ja/3.13/library/typing.html#typing.TypedDict
https://docs.python.org/ja/3.13/library/dataclasses.html

StackEntry = namedtuple('StackEntry', ['direction', 'node', 'parent', 'depth']) entry = StackEntry("down", root, None, 1) class StackEntry(TypedDict): direction: str node: TreeNode parent: TreeNode depth: int entry = StackEntry("down", root, None, 1) @dataclass class StackEntry: direction: str node: TreeNode parent: TreeNode depth: int entry = StackEntry("down", root, None, 1)

コメントありがとうございます。
当初 namedtuple でStackEntry を書いていましたが、値の入れ替えに _replace を使い出したらわかりにくくなったので、各種操作を持つ StackManager を書いたら良いのか、それはそれで複雑になる、と考えていました。素直に entry を作り直すか、dataclass など使えばわかりやすいと、コメントいただき考え直しました。
stack[-1][2] でparentなど参照していた部分についてはわかりやすくなった気がします。
あとはIDEで書いていたらメンバー変数見えると思うので格段に書きやすくなりそうです。

from dataclasses import dataclass @dataclass class StackEntry: direction: str node: TreeNode parent: TreeNode | None depth: int class Solution: def minDepth(self, root: Optional[TreeNode]) -> int: if root is None: return 0 def update_depth_post_order(depth): entry = stack.pop() entry.direction = "up" entry.depth = depth stack.append(entry) stack = [StackEntry("down", root, None, 1)] while stack: entry = stack.pop() if entry.direction == "down": if entry.node.left is None and entry.node.right is None: entry.direction = "up" stack.append(entry) continue stack.append(entry) if entry.node.left is not None: stack.append(StackEntry("down", entry.node.left, entry.node, entry.depth + 1)) if entry.node.right is not None: stack.append(StackEntry("down", entry.node.right, entry.node, entry.depth + 1)) else: if entry.parent is None: return entry.depth if stack[-1].parent is entry.parent and stack[-1].direction == "down": # another children is not traversed # swap to traverse another children another = stack.pop() stack.append(entry) stack.append(another) continue if stack[-1].parent is entry.parent and stack[-1].direction == "up": # two children traversed another = stack.pop() min_child_depth = min(entry.depth, another.depth) update_depth_post_order(min_child_depth) continue # one child exists update_depth_post_order(entry.depth)

Fuminiton · 2025-05-21T14:26:03Z

111. Minimum Depth of Binary Tree/111. Minimum Depth of Binary Tree.md

+                if node.right is not None:
+                    next_nodes.append(node.right)
+            nodes = next_nodes
+```


読みやすかったです。
次の探索対象たちをとりあえずNoneでも候補に入れて、更新時にfilterをかけるのもありですね。
nodes = list(filter(None, next_nodes))

その書き方もできますね。filer の第一引数に None を入れた場合の挙動は知りませんでした。ありがとうございます。
https://docs.python.org/3.13/library/functions.html#filter

shintaro1993 · 2025-05-21T23:47:14Z

111. Minimum Depth of Binary Tree/111. Minimum Depth of Binary Tree.md

+    - float('inf') の人もいる。  
+    https://github.com/Mike0121/LeetCode/pull/11/files
+
+DFS (再帰): 行きがけ。行きがけだと枝刈りできる。わかりやすくはない。


別のコメントでも議論されておりますが、行きがけ再帰について、自分は以下のものを考えました。
帰るときに場合分けを詰め込みました。

関数にするかどうか、if 文の順番、(sys.maxsize を使うと場合分けシンプルにできるかもしれません？)など、他の形にも変形できると思いますが、何かの参考になりますと幸いです。

class Solution: def has_no_child(self, node: Optional[TreeNode]) -> bool: return node.left is None and node.right is None def has_only_left_child(self, node: Optional[TreeNode]) -> bool: return node.left is not None and node.right is None def has_only_right_child(self, node: Optional[TreeNode]) -> bool: return node.left is None and node.right is not None def get_min_depth(self, root: Optional[TreeNode], depth: int) -> int: if root is None: return depth depth += 1 left_depth = self.get_min_depth(root.left, depth) right_depth = self.get_min_depth(root.right, depth) if self.has_no_child(root): return depth if self.has_only_left_child(root): return left_depth if self.has_only_right_child(root): return right_depth return min(left_depth, right_depth) def minDepth(self, root: Optional[TreeNode]) -> int: return self.get_min_depth(root, 0)

コメントありがとうございます。
ご提示いただいたコードも root の子を処理した結果を元に root の処理をしているので行きがけではない気がします。

ありがとうございます。自分が意図をくみ取れていないようでした。自分の意図としては、depth に注目したとき、それを行きがけに更新しているというもので、帰りがけの処理がないというわけではありませんでした。

帰りがけに処理をしないとなると難しいですね。

shintaro1993 · 2025-05-21T23:51:36Z

111. Minimum Depth of Binary Tree/111. Minimum Depth of Binary Tree.md

+
+        nodes = [root]
+        depth = 0
+        while nodes:


個人的にですが、while True にするのもありかなと感じました。

以下のコメントをもらったこともあり、nodes にしております。
意味の面（BFSの処理）からもnodesがわかりやすいかと思いました。

while Trueを使うときは「内部で確実にreturnかbreakが起こり無限ループが発生しないか」というようにかなり身構えますね。
#11 (comment)

shintaro1993 · 2025-05-22T00:00:17Z

111. Minimum Depth of Binary Tree/111. Minimum Depth of Binary Tree.md

+
+
+コードを書きながら left と right をタプルにして stack に積もうとしたりしてだいぶ迷走した。  
+手で作業して言語化したら書けた。


参考になります。余裕があるときに自分もこの形を負担なく書けるように練習しようと思います。

oda · 2025-05-22T20:26:42Z

111. Minimum Depth of Binary Tree/111. Minimum Depth of Binary Tree.md

+                    next_nodes.append(node.left)
+                if node.right is not None:
+                    next_nodes.append(node.right)
+            nodes = next_nodes


私は depth = 1 ではじめて、depth += 1 を nodes = next_nodes の後ろに移動させると、nodes の中身と depth が常に対応して少し気分がいいかなと思いますが、しかし趣味の範囲でしょう。

よく調べて考えていると思います。

改めて考えてみると、ご提案の書き方の方が自然に思えてきました。コメントありがとうございます。

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105. Construct Binary Tree from Preorder and Inorder Traversal shintaro1993/arai60#33

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ryosuketc mentioned this pull request Jul 12, 2025

209. Minimum Size Subarray Sum TORUS0818/leetcode#51

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		min_depth = sys.maxsize

		def minDepthHelper(node: Optional[TreeNode], depth: int):



		コードを書きながら left と right をタプルにして stack に積もうとしたりしてだいぶ迷走した。
		手で作業して言語化したら書けた。

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