leetcode_173. 二叉搜索树迭代器

实现一个二叉搜索树迭代器。你将使用二叉搜索树的根节点初始化迭代器。

调用 next() 将返回二叉搜索树中的下一个最小的数。

示例：

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

提示：

next() 和 hasNext() 操作的时间复杂度是 O(1)，并使用 O(h) 内存，其中 h 是树的高度。
你可以假设 next() 调用总是有效的，也就是说，当调用 next() 时，BST 中至少存在一个下一个最小的数。

解析：
二叉搜索树的遍历即为二叉树的前序遍历。
实现比较简单。
对时间复杂度O(1)的疑问
若调用next()方法对整个二叉树进行遍历，其将且必将遍历二叉树的每一个分支且每个分支仅遍历一次。
故虽然单独看一次调用其时间复杂度可能不为O(1)，但均摊之后时间复杂度O(1)

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class BSTIterator {
    stack<TreeNode*> st;
public:
    BSTIterator(TreeNode* root) {
        while(root){
            st.push(root);
            root = root->left;
        }
    }
    
    /** @return the next smallest number */
    int next() {
        TreeNode* cur = st.top();
        st.pop();
        int res = cur->val;
        cur = cur->right;
        while(cur){
            st.push(cur);
            cur = cur->left;
        }
        return res;
    }
    
    /** @return whether we have a next smallest number */
    bool hasNext() {
        return !st.empty();
    }
};

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