173. 二叉搜索树迭代器

 

Q:

实现一个二叉搜索树迭代器。你将使用二叉搜索树的根节点初始化迭代器。

调用 next() 将返回二叉搜索树中的下一个最小的数。

示例：

BSTIterator iterator = new BSTIterator(root);
iterator.next(); // 返回 3
iterator.next(); // 返回 7
iterator.hasNext(); // 返回 true
iterator.next(); // 返回 9
iterator.hasNext(); // 返回 true
iterator.next(); // 返回 15
iterator.hasNext(); // 返回 true
iterator.next(); // 返回 20
iterator.hasNext(); // 返回 false

提示：

next() 和 hasNext() 操作的时间复杂度是 O(1)，并使用 O(h) 内存，其中 h 是树的高度。
你可以假设 next() 调用总是有效的，也就是说，当调用 next() 时，BST 中至少存在一个下一个最小的数。

A:

要求内存使用O(H)，那么就不能保存中序序列了。考虑用栈，栈最多存储h个元素（即一条左链）。

c++：

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class BSTIterator {
    stack<TreeNode*>sta;
public:
    BSTIterator(TreeNode* root) {
        while(root){
            sta.push(root);
            root=root->left;
        }
    }
    
    /** @return the next smallest number */
    int next() {
        auto p=sta.top();
        int res=p->val;
        sta.pop();
        p=p->right;
        while(p){
            sta.push(p);
            p=p->left;
        }
        return res;
    }
    
    /** @return whether we have a next smallest number */
    bool hasNext() {
        return not sta.empty();
    }
};

/**
 * Your BSTIterator object will be instantiated and called as such:
 * BSTIterator* obj = new BSTIterator(root);
 * int param_1 = obj->next();
 * bool param_2 = obj->hasNext();
 */

 

python：

class BSTIterator:

    def __init__(self, root: TreeNode):
        self.stack=[]
        while root:
            self.stack.append(root)
            root=root.left

    def next(self) -> int:
        """
        @return the next smallest number
        """
        y=self.stack[-1].val
        x=self.stack[-1].right
        del self.stack[-1]
        while x:
            self.stack.append(x)
            x=x.left
        return y

    def hasNext(self) -> bool:
        """
        @return whether we have a next smallest number
        """
        if not self.stack:
            return False
        return True