前言
我们社区陆续会将顾毅(Netflix 增长,《iOS 面试之道》作者,ACE 职业健身教练。)的 Swift 算法题题解整理为文字版以方便大家学习与阅读。
LeetCode 算法到目前我们已经更新到 171 期,我们会保持更新时间和进度(周一、周三、周五早上 9:00 发布),每期的内容不多,我们希望大家可以在上班路上阅读,长久积累会有很大提升。
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难度水平:中等
1. 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。
2. 示例
示例 1
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
约束条件:
- 树中节点的数目在范围
[1, 10^5]
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。
3. 答案
/**
* Definition for a binary tree node.
* public class TreeNode {
* public var val: Int
* public var left: TreeNode?
* public var right: TreeNode?
* public init(_ val: Int) {
* self.val = val
* self.left = nil
* self.right = nil
* }
* }
*/
class BSTIterator {
var stack: [TreeNode]
init(_ root: TreeNode?) {
stack = [TreeNode]()
loadAllLeftToStack(from: root)
}
/** @return the next smallest number */
func next() -> Int {
let node = stack.removeLast()
loadAllLeftToStack(from: node.right)
return node.val
}
/** @return whether we have a next smallest number */
func hasNext() -> Bool {
return !stack.isEmpty
}
private func loadAllLeftToStack(from root: TreeNode?) {
var node = root
while let current = node {
stack.append(current)
node = current.left
}
}
}
/**
* Your BSTIterator object will be instantiated and called as such:
* let obj = BSTIterator(root)
* let ret_1: Int = obj.next()
* let ret_2: Bool = obj.hasNext()
*/
- 主要思想:按顺序迭代使用堆栈。
- 时间复杂度: O(n)
- 空间复杂度: O(n)
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