LeetCode——173. 二叉搜索树迭代器(Binary Search Tree Iterator)[中等]——分析及代码(Java)

LeetCode——173. 二叉搜索树迭代器[Binary Search Tree Iterator][中等]——分析及代码[Java]

一、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。
你可以假设 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:

输入
["BSTIterator", "next", "next", "hasNext", "next", "hasNext", "next", "hasNext", "next", "hasNext"]
[[[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, 10^5] 内
  • 0 <= Node.val <= 10^6
  • 最多调用 10^5 次 hasNext 和 next 操作

进阶:

  • 你可以设计一个满足下述条件的解决方案吗?next() 和 hasNext() 操作均摊时间复杂度为 O(1) ,并使用 O(h) 内存。其中 h 是树的高度。

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/binary-search-tree-iterator
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二、分析及代码

1. 中序迭代

(1)思路

设计一个栈和节点指针,对二叉搜索树进行中序迭代遍历。

(2)代码

class BSTIterator {
    
    
    private TreeNode itr;//当前节点指针
    private Deque<TreeNode> sta;//栈

    public BSTIterator(TreeNode root) {
    
    //初始化
        sta = new LinkedList<TreeNode>();
        itr = root;
    }
    
    public int next() {
    
    //迭代中序遍历
        while (itr != null) {
    
    
            sta.offerLast(itr);
            itr = itr.left;
        }
        itr = sta.pollLast();
        int ret = itr.val;
        itr = itr.right;
        return ret;
    }
    
    public boolean hasNext() {
    
    //指针和栈均为空<->遍历完成
        return itr != null || !sta.isEmpty();
    }
}

(3)结果

执行用时 :23 ms,在所有 Java 提交中击败了 65.03% 的用户;
内存消耗 :41.9 MB,在所有 Java 提交中击败了 78.12% 的用户。

三、其他

暂无。

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