LeetCode-173-二叉搜索树迭代器

1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：

img

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, 105] 内
• 0 <= Node.val <= 106
• 最多调用 105 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。

题解

这题的难度倒是不高，只要理解了题目的意思即可。

思路就是，用DFS进行中序遍历，然后把遍历的序列保存到一个队列queue中。

next()函数使用queue.poll()函数；

hasNext()使用queue.isEmpty()函数即可；

DFS求中序遍历的时候，先遍历左节点，再保存当前节点，最后遍历右节点。

class BSTIterator {
    Queue<TreeNode> queue;

    public BSTIterator(TreeNode root) {
        queue = new LinkedList<>();
        dfs(root, queue);
    }

    public int next() {
        TreeNode temp = queue.poll();
        return temp.val;
    }

    public boolean hasNext() {
        // 有后继，不为空
        return !queue.isEmpty();
    }

    public void dfs(TreeNode root, Queue<TreeNode> queue) {
        if (root == null) {
            return;
        }
        dfs(root.left, queue);
        queue.add(root);
        dfs(root.right, queue);
    }
}