「力扣」第 173 题：二叉搜索树迭代器（中等）

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题目描述

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] 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。

参考代码：

import java.util.Stack;

public class BSTIterator {

    private Stack<TreeNode> stack;

    public BSTIterator(TreeNode root) {
        stack = new Stack<>();
        TreeNode p = root;
        while (p != null) {
            stack.push(p);
            p = p.left;
        }
    }

    /**
     * @return whether we have a next smallest number
     */
    public boolean hasNext() {
        return !stack.empty();
    }

    /**
     * @return the next smallest number
     */
    public int next() {
        TreeNode top = stack.pop();
        if (top.right != null) {
            TreeNode p = top.right;
            while (p != null) {
                stack.push(p);
                p = p.left;
            }
        }
        return top.val;
    }
}

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作者：liweiwei1419 链接：https://suanfa8.com/stack/solutions-1/0173-binary-search-tree-iterator 来源：算法吧 著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。