0173：二叉搜索树迭代器（★）

力扣第 173 题

题目

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：

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。

相似问题：

• 0094：二叉树的中序遍历
• 0251：展开二维向量
• 0281：锯齿迭代器
• 0284：窥视迭代器
• 0285：二叉搜索树中的中序后继
• 1586：二叉搜索树迭代器 II

分析

模拟中序遍历的过程即可。

解答

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class BSTIterator:

    def __init__(self, root: Optional[TreeNode]):
        self.sk = [root]

    def next(self) -> int:
        while self.sk:
            u = self.sk.pop()
            if isinstance(u,int):
                return u
            if u.right:
                self.sk.append(u.right)
            self.sk.append(u.val)
            if u.left:
                self.sk.append(u.left)
        return None

    def hasNext(self) -> bool:
        return bool(self.sk)

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