173. 二叉搜索树迭代器

本文探讨了二叉搜索树迭代器的两种实现方法:使用队列和使用栈。通过对比,阐述了每种方法的优缺点,以及如何在保持时间效率的同时降低空间复杂度。

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问题
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例子
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思路

  • 方法1

    使用队列保存递增数组,为什么用队列?因为方便,直接poll即可,但缺点是空间复杂度是O(n)而不是O(logn)

  • 方法2

    使用栈,初始保存所有的左子树。
    获取next时,取栈顶元素的值,并把下一个最小的大于该值的结点放入栈
    next方法:看起来是O(n),其实是O(1),因为其中的循环加上初始化的循环,共放入栈中n个元素,总共会有O(n)次操作,均摊到每一次next()的话平均时间复杂度则是O(n)/n=O(1)

代码

//方法1
class BSTIterator {
    Queue<Integer> q = new LinkedList<>();
    public BSTIterator(TreeNode root) {
        midOrder(root);
    }
    
    public int next() {
        //因为题目中假设调用next时总是有元素的
        return q.poll();
    }

    public boolean hasNext() {
        return q.size()>0;
    }
    
    public void midOrder(TreeNode root) {
        if(root==null) return;
        if(root.left!=null) midOrder(root.left);
        q.offer(root.val);
        if(root.right!=null) midOrder(root.right);
    }
    
}
//方法2
class BSTIterator {
    Stack<TreeNode> s = new Stack<>();
    public BSTIterator(TreeNode root) {
        while(root!=null) {
            s.push(root);
            root = root.left;
        }
    }
    
    public int next() {
        //因为题目中假设调用next时总是有元素的
        //返回值,并把下一个结点放入栈
        TreeNode node = s.pop();
        TreeNode right = node.right;
        while(right!=null) {
            s.push(right);
            right=right.left;
        }
        return node.val;
    }

    public boolean hasNext() {
        return s.size()>0;
    }    
}

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