173.二叉搜索树迭代器

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一、题目描述

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：

bst-tree.png

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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。

二、题解

1.算法描述

  • 二叉搜索树的遍历问题、二叉树的中序遍历

2.个人分析

  1. 将给定的二叉搜索树进行中序遍历，可以得到一个升序数组
  2. 遍历数组即可。

3.代码

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/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     struct TreeNode *left;
 *     struct TreeNode *right;
 * };
 */
#define maxSize __INT16_MAX__
typedef struct
{
    int *data;
    int top;
    int index;
} BSTIterator;

BSTIterator *bSTIteratorCreate(struct TreeNode *root)
{

    BSTIterator *bsti = (BSTIterator *)malloc(sizeof(BSTIterator));
    bsti->data = (int *)malloc(maxSize * sizeof(int));
    bsti->top = 0;
    bsti->index = 0;
    struct TreeNode *p = root, *stack[maxSize];
    int top = -1;
    while (top != -1 || p != NULL)
    {
        while (p != NULL)
        {
            stack[++top] = p;
            p = p->left;
        }
        p = stack[top--];
        bsti->data[bsti->top++] = p->val;
        p = p->right;
    }
    return bsti;
}

/** @return the next smallest number */
int bSTIteratorNext(BSTIterator *obj)
{
    return obj->data[obj->index++];
}

/** @return whether we have a next smallest number */
bool bSTIteratorHasNext(BSTIterator *obj)
{
    if (obj->index < obj->top)
        return true;
    return false;
}

void bSTIteratorFree(BSTIterator *obj)
{
    free(obj);
}

/**
 * Your BSTIterator struct will be instantiated and called as such:
 * BSTIterator* obj = bSTIteratorCreate(root);
 * int param_1 = bSTIteratorNext(obj);
 
 * bool param_2 = bSTIteratorHasNext(obj);
 
 * bSTIteratorFree(obj);
*/