173. Binary Search Tree Iterator

• 設計一個能夠迭代訪問 BST 所有節點的迭代器，並且以中序走訪的順序（從小到大）返回節點的值。
• inorder: left -> root -> right。
• 使用 stack。
• 初始化的時候，將左子樹的節點都推到 stack。
• next() 方法從 stack.top() 彈出節點，然後處理其右子樹（如果有），然後將右子樹的所有左子節點再次推入 stack 中。

Solution

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
 *     TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
 * };
 */
class BSTIterator
{
    private:
        stack<TreeNode*> stk;

    public:
        BSTIterator(TreeNode* root)
        {
            while (root)
            {
                // 探索左邊的樹
                stk.push(root);
                root = root->left;
            }
        }
    
    int next()
    {
        TreeNode* node = stk.top(); stk.pop();
        
        // 回傳 node_val 的值
        int node_val = node->val;
        
        // 如果有右子樹的話，探索右邊的樹
        if (node->right)
        {
            // 指標到下一個節點
            node = node->right;

            // 如果 node 存在的話
            while (node)
            {
                // 將右子樹的所有左子節點再次推入 stack 中。
                stk.push(node);
                node = node->left;
            }
        }
        
        return node_val;
    }
    
    bool hasNext()
    {
        return !stk.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();
 */

• 時間複雜度：
  $O()$
• 空間複雜度：
  $O()$