全广告网站,长沙网络营销 公司,电脑制作ppt的软件,美食的网页设计实现一个二叉搜索树迭代器类BSTIterator #xff0c;表示一个按中序遍历二叉搜索树#xff08;BST#xff09;的迭代器#xff1a; 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…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 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。
法一先在构造函数中把整个二叉树的中序遍历存下来
/*** Definition for a binary tree node.* struct TreeNode {* int val;* TreeNode *left;* TreeNode *right;* TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}* TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}* TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}* };*/
class BSTIterator {
public:BSTIterator(TreeNode* root) : curIdx(0),inorderRes(){inorder(root);}int next() {return inorderRes[curIdx];}bool hasNext() {return curIdx inorderRes.size();}private:int curIdx;vectorint inorderRes;void inorder(TreeNode *node){if (node nullptr){return;}inorder(node-left);inorderRes.push_back(node-val);inorder(node-right);}
};/*** 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();*/如果树中有n个节点此算法构造函数的时间复杂度为O(n)next和hasNext方法的时间复杂度为O(1)空间复杂度为O(n)构造函数的栈空间平均需要O(logn)最差需要O(n)存储中序遍历的结果需要O(n)。
法二手动模拟一个栈
/*** Definition for a binary tree node.* struct TreeNode {* int val;* TreeNode *left;* TreeNode *right;* TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}* TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}* TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}* };*/
class BSTIterator {
public:BSTIterator(TreeNode* root) {curNode root;}int next() {while (curNode ! nullptr){s.push(curNode);curNode curNode-left;}curNode s.top();int ret curNode-val;s.pop();curNode curNode-right;return ret;}bool hasNext() {return !s.empty() || curNode;}private:stackTreeNode * s;TreeNode *curNode;
};/*** 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();*/如果树中有n个节点此算法构造函数和hasNext方法的时间复杂度为O(1)next方法的时间复杂度平均为O(1)最差为O(n)空间复杂度为O(logn)模拟的栈空间平均需要O(logn)最差需要O(n)。
法三Morris遍历核心是将当前节点的前驱结点连到当前节点这样就不需要栈了对于中序遍历来说就是将当前节点的左节点的最右节点指向自身
/*** Definition for a binary tree node.* struct TreeNode {* int val;* TreeNode *left;* TreeNode *right;* TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}* TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}* TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}* };*/
class BSTIterator {
public:BSTIterator(TreeNode* root) : curNode(root){}int next() {if (curNode-left nullptr){int res curNode-val;curNode curNode-right;return res;}while (curNode-left){TreeNode *mostRightOfLeft getMostRightOfLeft(curNode);if (mostRightOfLeft-right nullptr){mostRightOfLeft-right curNode;curNode curNode-left;}else if (mostRightOfLeft-right curNode){int res curNode-val;mostRightOfLeft-right nullptr;curNode curNode-right;return res;}}int res curNode-val;curNode curNode-right;return res;}bool hasNext() {return curNode;}private:TreeNode *curNode;TreeNode *getMostRightOfLeft(TreeNode *node){TreeNode *cur node-left;while (cur-right ! nullptr cur-right ! node){cur cur-right;}return cur;}
};/*** 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();*/如果树中有n个节点此算法构造函数和hasNext方法的时间复杂度为O(1)next方法的时间复杂度平均为O(1)最差为O(n)空间复杂度为O(1)。
