Binary Search Tree Iterator

,

Problem

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.

Example

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

BSTIterator iterator = new BSTIterator(root);
iterator.next();    // return 3
iterator.next();    // return 7
iterator.hasNext(); // return true
iterator.next();    // return 9
iterator.hasNext(); // return true
iterator.next();    // return 15
iterator.hasNext(); // return true
iterator.next();    // return 20
iterator.hasNext(); // return false

Note

  • next() and hasNext() should run in average O(1) time and uses O(h) memory, where h is the height of the tree.
  • You may assume that next() call will always be valid, that is, there will be at least a next smallest number in the BST when next() is called.

My Answer

  • 작은 순서로 탐색하는것은 BST의 In-order탐색이다, Binary Tree Inorder Traversal
  • BSTIterator의 생성자에서, Queue(m_q)를 구성한다.
  • next()에선 m_q.poll() 하면된다.
  • hasNext()에선 m_q가 비어 있지만 않으면 true이다.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class BSTIterator {
    Queue<Integer> m_q;
    
    public BSTIterator(TreeNode root) {
        m_q = new LinkedList<>();
        Stack<TreeNode> s = new Stack<>();
        TreeNode curr = root;
        
        while(curr != null || !s.isEmpty()) {
            while(curr != null ) {                
                s.push(curr);
                curr = curr.left;
            }
            
            curr = s.pop();
            m_q.add(curr.val);
            
            curr = curr.right;
        }            
    }
    
    /** @return the next smallest number */
    public int next() {
        return m_q.poll();
    }
    
    /** @return whether we have a next smallest number */
    public boolean hasNext() {
        return !m_q.isEmpty();
    }
}

/**
 * Your BSTIterator object will be instantiated and called as such:
 * BSTIterator obj = new BSTIterator(root);
 * int param_1 = obj.next();
 * boolean param_2 = obj.hasNext();
 */

Fastest Answer

  • nxt가 다음 노드를 가리키는 객체이다.
  • next()에선 다음 노드의 값을 반환함과 동시에 nxt의 값을 다음 next()가 호출될때 사용할 값으로 할당한다.
  • right 값이 null 인것을 이용해서 다음 노드와의 연결을 만든다.
  • left가 null인 경우엔 next()의 타겟이 되는 노드는 nxt이고, 다음 노드는 nxt.right가 된다.
  • 예를 들어 예제는 다음과 같은 흐름으로 진행된다. 
    1
2
3
4
5
6
7
8
9

      Input : [7,3,15,null,null,9,20]
  nxt = 7
  next()
      nxt = 3, 3's right is 7
      res = 3, nxt = 7
  next()
      nxt = 7, 3's right is null
      res = 7, nxt = 15
  ...
  • 3의 left, right 둘 다 처음엔 null이 였는데, next() 호출에서 right에 7을 할당해서 다음 호출시 사용한다.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class BSTIterator {

    TreeNode nxt;
    
    public BSTIterator(TreeNode root) {
        nxt = root;
    }
    
    /** @return the next smallest number */
    public int next() {
        TreeNode res = null;
        
        while (nxt != null) {
            if (nxt.left != null) {
                TreeNode pre = nxt.left;
                while (pre.right != null && pre.right != nxt) {
                    pre = pre.right;
                }
                
                if (pre.right == null) {
                    pre.right = nxt;
                    nxt = nxt.left;
                } else {
                    pre.right = null;
                    res = nxt;
                    nxt = nxt.right;
                    break;
                }
                
            } else {
                res = nxt;
                nxt = nxt.right;
                break;
            }
        }
        
        return res.val;
    }
    
    /** @return whether we have a next smallest number */
    public boolean hasNext() {
        return nxt != null;
    }
}

/**
 * Your BSTIterator object will be instantiated and called as such:
 * BSTIterator obj = new BSTIterator(root);
 * int param_1 = obj.next();
 * boolean param_2 = obj.hasNext();
 */

참고