刷题:二叉搜索树迭代器

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题目来源: 剑指 Offer II 055. 二叉搜索树迭代器

题目:

实现一个二叉搜索树迭代器类BSTIterator ,表示一个按中序遍历二叉搜索树(BST)的迭代器:

  • BSTIterator(TreeNode root) 初始化 BSTIterator 类的一个对象。BST 的根节点 root 会作为构造函数的一部分给出。指针应初始化为一个不存在于 BST 中的数字,且该数字小于 BST 中的任何元素。
  • boolean hasNext() 如果向指针右侧遍历存在数字,则返回 true ;否则返回 false 。
  • int next()将指针向右移动,然后返回指针处的数字。 注意,指针初始化为一个不存在于 BST 中的数字,所以对 next() 的首次调用将返回 BST 中的最小元素。

可以假设 next() 调用总是有效的,也就是说,当调用 next() 时,BST 的中序遍历中至少存在一个下一个数字。

 

示例:

image.png

输入 inputs = ["BSTIterator", "next", "next", "hasNext", "next", "hasNext", "next", "hasNext", "next", "hasNext"]

inputs = [[[7, 3, 15, null, null, 9, 20]], [], [], [], [], [], [], [], [], []]

输出

[null, 3, 7, true, 9, true, 15, true, 20, false]

解释

BSTIterator bSTIterator = new BSTIterator([7, 3, 15, null, null, 9, 20]);

bSTIterator.next(); // 返回 3

bSTIterator.next(); // 返回 7

bSTIterator.hasNext(); // 返回 True

bSTIterator.next(); // 返回 9

bSTIterator.hasNext(); // 返回 True

bSTIterator.next(); // 返回 15

bSTIterator.hasNext(); // 返回 True

bSTIterator.next(); // 返回 20

bSTIterator.hasNext(); // 返回 False  

提示:

  • 树中节点的数目在范围 [1, 105] 内
  • 0 <= Node.val <= 106
  • 最多调用 105 次 hasNext 和 next 操作

思路分析:

这道算法题考查的就是从二叉搜索树中从小到大取值,也就是中序遍历。

可以直接在初始化时就完成遍历,把值放入队列等数据结构,之后取值和判空就会很快。

但是在初始化时就完成遍历有个缺点,就是如果树很大,但是取值取得比较少,那么开始的初始化就是浪费,所以我们可以把遍历分摊到每一次取值操作中去。

AC代码:

class BSTIterator {
private:
    TreeNode* cur;
    stack<TreeNode*> stk;
public:
    BSTIterator(TreeNode* root): cur(root) {}
    
    int next() {
        while (cur != nullptr) {
            stk.push(cur);
            cur = cur->left;
        }
        cur = stk.top();
        stk.pop();
        int res = cur->val;
        cur = cur->right;
        return res;
    }
    
    bool hasNext() {
        return cur != nullptr || !stk.empty();
    }
};