Binary Search Tree Iterator--LeetCode

最新推荐文章于 2025-08-10 21:28:09 发布

鱼思故渊

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分类专栏： LeetCode 文章标签： C++ LeetCode 算法

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本文介绍如何使用栈数据结构和中序遍历思想实现二叉搜索树的迭代器，支持平均O(1)时间复杂度的next()和hasNext()操作。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

Implement an iterator over a binary search tree (BST). Your iterator will be initialized with the root node of a BST.

Calling next() will return the next smallest number in the BST.

Note: next() and hasNext() should run in average O(1) time and uses O(h) memory, whereh is the height of the tree.

思路：依靠栈数据结构，然后中序遍历的思想

class BSTIterator {
public:
    BSTIterator(BinTree *root) {
      while(!st.empty())
        sk.pop();
      BinTree* temp=root;
      while(temp != NULL)
      {
        sk.push(temp);
        temp = temp->left;
      }  
    }

    /** @return whether we have a next smallest number */
    bool hasNext() {
        return sk.empty();
    }

    /** @return the next smallest number */
    int next() {
        BinTree* res = sk.top();
        sk.pop();
        BinTree* temp = res->right;
        while(temp != NULL)
        {
          sk.push(temp);
          temp = temp->left;
        }
        return res->value;
    }
private:
        stack<BinTree*> sk;
};

ps：其实，这个可以看做是查找二叉查找树的前继节点和后继节点，这里我们假设二叉查找树存在parent节点，那么对于当前节点，我们先看后继节点，如果有右孩子，那么查找右子树中最左边的节点，如果没有右孩子，那么向上查找，直到找到一个节点，这个节点是其父节点的左孩子，那个这个父节点就是当前节点的后继，当然如果没有parent节点的话，我们可以在查找的时候时候栈空间记录查找的路径，栈记录的就是其祖先节点，可以使用栈中节点的记录来代替parnejt节点的作用。

接下来我们来看当前节点的前继节点，如果当前节点有左孩子，那么查找左子树的最右的节点，如果没有左子树，那么向上查找，直到找到一个节点，这个节点是其父节点的右孩子，那么这个父节点就是当前节点的前继节点，当然，如果没有parent节点的话，那么可以在查找当期节点的时候使用栈空间辅助查找。