leetcode_919 完全二叉树插入器

要求

完全二叉树是每一层（除最后一层外）都是完全填充（即，节点数达到最大）的，并且所有的节点都尽可能地集中在左侧。

设计一个用完全二叉树初始化的数据结构 CBTInserter，它支持以下几种操作：

• CBTInserter(TreeNode root) 使用头节点为 root 的给定树初始化该数据结构；
• CBTInserter.insert(int v)  向树中插入一个新节点，节点类型为 TreeNode，值为 v 。使树保持完全二叉树的状态，并返回插入的新节点的父节点的值；
• CBTInserter.get_root() 将返回树的头节点。

示例 1：

输入：inputs = ["CBTInserter","insert","get_root"], inputs = [[[1]],[2],[]]
输出：[null,1,[1,2]]

示例 2：

输入：inputs = ["CBTInserter","insert","insert","get_root"], inputs = [[[1,2,3,4,5,6]],[7],[8],[]]
输出：[null,3,4,[1,2,3,4,5,6,7,8]]

提示：

• 最初给定的树是完全二叉树，且包含 1 到 1000 个节点。
• 每个测试用例最多调用 CBTInserter.insert  操作 10000 次。
• 给定节点或插入节点的每个值都在 0 到 5000 之间。

核心代码

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode:
#     def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
#         self.val = val
#         self.left = left
#         self.right = right
class CBTInserter:
    def __init__(self, root: TreeNode):
        self.node_list = [None]
        queue = [root]
        while queue:
            node = queue.pop(0)
            self.node_list.append(node)
            if node.left:
                queue.append(node.left)
            if node.right:
                queue.append(node.right)

    def insert(self, val: int) -> int:
        self.node_list.append(TreeNode(val))
        idx = len(self.node_list) - 1
        father = self.node_list[idx // 2]
        if idx %2 == 0:
            father.left = self.node_list[-1]
        else:
            father.right = self.node_list[-1]
        return father.val

    def get_root(self) -> TreeNode:
        return self.node_list[1]

# Your CBTInserter object will be instantiated and called as such:
# obj = CBTInserter(root)
# param_1 = obj.insert(val)
# param_2 = obj.get_root()

解题思路：这是一道数据结构构造的问题，主要是考虑完全二叉树中index的关系，按照指定的index去构造完全二叉树即可。