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0173:二叉搜索树迭代器(★)

力扣第 173 题

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, 105]
  • 0 <= Node.val <= 106
  • 最多调用 105hasNextnext 操作

进阶:

  • 你可以设计一个满足下述条件的解决方案吗?next()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。

相似问题:

分析

模拟中序遍历的过程即可。

解答

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class BSTIterator:

    def __init__(self, root: Optional[TreeNode]):
        self.sk = [root]

    def next(self) -> int:
        while self.sk:
            u = self.sk.pop()
            if isinstance(u,int):
                return u
            if u.right:
                self.sk.append(u.right)
            self.sk.append(u.val)
            if u.left:
                self.sk.append(u.left)
        return None

    def hasNext(self) -> bool:
        return bool(self.sk)

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