LeetCode二叉搜索树系列之二叉搜索树迭代器

2024-01-24 06:47:36

二叉搜索树迭代器：轻松遍历二叉搜索树

导言

在计算机科学中，二叉搜索树 (BST) 是用于存储和组织数据的一种高效数据结构。BST 的特点是其节点值遵循左小右大的顺序，这使得查找、插入和删除操作都非常快速。二叉搜索树迭代器是一种遍历二叉搜索树的强大工具，它提供了一种简单的方法来访问所有节点的值。

什么是二叉搜索树迭代器？

二叉搜索树迭代器是一个对象，它使用特定算法遍历二叉搜索树。该算法旨在按特定顺序（前序、中序或后序）访问每个节点的值。

如何使用二叉搜索树迭代器？

使用二叉搜索树迭代器非常简单：

初始化迭代器： 创建一个迭代器对象，并为其提供二叉搜索树的根节点。
遍历： 使用迭代器的 next() 方法逐个访问节点的值。这个方法将返回当前节点的值并将其位置更新为下一个节点。
检查是否还有下一个节点： 使用 hasNext() 方法检查是否还有更多的节点需要遍历。

编码实现

在 Java 中，我们可以使用栈数据结构来实现二叉搜索树迭代器。栈遵循后进先出 (LIFO) 原则，这正是我们遍历 BST 所需的。

以下是如何在 Java 中实现二叉搜索树迭代器的示例代码：

import java.util.Stack;

class BSTIterator {
    private Stack<TreeNode> stack;

    public BSTIterator(TreeNode root) {
        stack = new Stack<>();
        pushAllLeft(root);
    }

    private void pushAllLeft(TreeNode node) {
        while (node != null) {
            stack.push(node);
            node = node.left;
        }
    }

    public boolean hasNext() {
        return !stack.isEmpty();
    }

    public int next() {
        TreeNode node = stack.pop();
        pushAllLeft(node.right);
        return node.val;
    }
}