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2025/12/22 23:37:59 网站建设 项目流程

输入:BST 根节点root,构造BSTIterator

要求:
实现一个按中序遍历输出 BST 的迭代器:

  • next():返回下一个最小值
  • hasNext():是否还有下一个元素

输出:按题意实现类方法(next/hasNext)。


思路:

思路 A:中序遍历“展开成线性表”

核心就是一句话:

BST 中序遍历 = 递增序列
先把整棵树中序遍历一遍,把结果按顺序塞进链表/数组,然后迭代器只是在这个线性结构上移动指针。

  1. 构造时inorder(root),按中序顺序把每个节点值 append 到单链表尾部。
  2. cur指向链表头(第一个最小值)。
  3. next()返回cur->val并前进。
  4. hasNext()cur != nullptr

优点:

  • 写起来直观,next/hasNext都是 O(1)。

缺点:

  • 构造函数要遍历整棵树,时间 O(N)。
  • 额外存了 N 个节点值,空间 O(N)。
  • 题目进阶想要更省空间(典型答案是 O(H))。

思路 B:用栈模拟中序遍历(更优解的核心思想)

迭代器本质是:每次只走到“下一个该访问的中序节点”,不提前把整棵树铺开。

维护一个栈stk

  • 构造时:把root的整条左链压栈(走到最左)。
  • next()
    1. 弹出栈顶x(当前最小)
    2. 如果x有右子树,把x->right的整条左链压栈
    3. 返回x->val
  • hasNext():看栈空不空

复杂度:

  • 思路 A(暴力)

    • 构造:O(N)
    • next/hasNext:O(1)
    • 空间:O(N)
  • 思路 B(栈模拟)

    • 构造:O(H)
    • next:均摊 O(1)(每个节点最多入栈出栈一次)
    • 空间:O(H)

//思路A 暴力classBSTIterator{public:BSTIterator(TreeNode*root){dummy=newListNode(0);tail=dummy;inorder(root);cur=dummy->next;}intnext(){intval=cur->val;cur=cur->next;returnval;}boolhasNext(){returncur!=nullptr;}private:structListNode{intval;ListNode*next;ListNode(intx):val(x),next(nullptr){}};ListNode*dummy;ListNode*tail;ListNode*cur;voidinorder(TreeNode*node){if(node==nullptr)return;inorder(node->left);tail->next=newListNode(node->val);tail=tail->next;inorder(node->right);}};//思路B 栈模拟classBSTIterator{public:BSTIterator(TreeNode*root){pushLeftChain(root);}intnext(){TreeNode*node=st.top();st.pop();intret=node->val;// 下一批候选:node 的右子树的最左链if(node->right){pushLeftChain(node->right);}returnret;}boolhasNext(){return!st.empty();}private:stack<TreeNode*>st;voidpushLeftChain(TreeNode*node){while(node){st.push(node);node=node->left;}}};

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