算法小知识-----7.27-----完全二叉树插入器

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久违的更文活动，刷题也死灰复燃了

完全二叉树插入器

该题出自力扣的919题 —— 完全二叉树插入器【中等题】，难度确实有点，但并不会压到我

审题

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。
设计一种算法，将一个新节点插入到一个完整的二叉树中，并在插入后保持其完整。
实现 CBTInserter 类:

• 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)  向树中插入一个值为 Node.val == val的新节点 TreeNode。使树保持完全二叉树的状态，并返回插入节点 TreeNode 的父节点的值；
• CBTInserter.get_root() 将返回树的头节点。

• 依据题意就是需要实现二叉树的三个方法，分别是初始化方法、新增一个节点并自旋、返回头结点的方法
• get_Root的这个方法，只需要返回头结点，那么与初始化方法所结合，初始化方法时，在类里面赋值一个私有的树节点存放，那么get_Root方法就只需要返回私有变量即可
• 相应的，初始化方法也只需要保存传参进入变量即可
• 重点在于insert方法，需要插入一个节点，并且使二叉树始终为完全二叉树
  • 首先，完全二叉树，也就是说，节点按层序遍历的形式分布，每个节点与其编号相等；那么该树称为完全二叉树
  • 显而易见的，层序遍历可以为这个方法打开思路
    • 层序遍历
    • 判断子节点左右子树是否为空，为空则插入左子树
    • 右子树为空则插入右子树
    • 左右子树都不为空，则证明该节点下无法插入新的节点

编码

class CBTInserter {
TreeNode root;

    public CBTInserter(TreeNode root) {
        this.root = root;
    }

    /**
     * 返回父节点
     * @param val
     * @return
     */
    public int insert(int val) {
        int result = -1;
        TreeNode index = root;
        Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>();
        queue.offer(index);
        while (!queue.isEmpty()){
            int child = queue.size();
            for (int i = 0; i < child; i++) {
                TreeNode poll = queue.poll();
                //判断是否为满二叉树
                if (poll.left == null && poll.right == null){
                    //插入左子树
                    TreeNode t = new TreeNode(val);
                    poll.left = t;
                    result = poll.val;
                    while (!queue.isEmpty()){
                        queue.poll();
                    }
                    break;
                }
                //判断右子树为空
                if (poll.right == null){
                    //插入右子树
                    TreeNode t = new TreeNode(val);
                    poll.right = t;
                    result = poll.val;
                    while (!queue.isEmpty()){
                        queue.poll();
                    }
                    break;
                }
                if (poll.left != null){
                    queue.offer(poll.left);
                }
                if (poll.right != null){
                    queue.offer(poll.right);
                }
            }
        }
        return result;
    }

    /**
     * 返回头结点
     * @return
     */
    public TreeNode get_root() {
        return root;
    }
}