完全二叉树是每一层(除最后一层外)都是完全填充(即,节点数达到最大,第 n 层有 2n-1 个节点)的,并且所有的节点都尽可能地集中在左侧。
设计一个用完全二叉树初始化的数据结构 CBTInserter,它支持以下几种操作:
CBTInserter(TreeNode root) 使用根节点为 root 的给定树初始化该数据结构;
CBTInserter.insert(int v) 向树中插入一个新节点,节点类型为 TreeNode,值为 v 。使树保持完全二叉树的状态,并返回插入的新节点的父节点的值;
CBTInserter.get_root() 将返回树的根节点。
示例 1:
输入:inputs = [“CBTInserter”,”insert”,”get_root”], inputs = [[[1]],[2],[]]
输出:[null,1,[1,2]]
示例 2:
输入:inputs = [“CBTInserter”,”insert”,”insert”,”get_root”], inputs = [[[1,2,3,4,5,6]],[7],[8],[]]
输出:[null,3,4,[1,2,3,4,5,6,7,8]]
提示:
最初给定的树是完全二叉树,且包含 1 到 1000 个节点。
每个测试用例最多调用 CBTInserter.insert 操作 10000 次。
给定节点或插入节点的每个值都在 0 到 5000 之间。
class CBTInserter {
/**
本题采用队列数据结构,层序遍历的方式求解,初始化时,我们找到第一个
左孩子空或者都为空的节点,之前的节点出队,新节点插入道该节点的左孩子
或者右孩子,左孩子直接插入,右孩子插入后需要把父节点出队,再将左右孩子
入队
*/
Deque<TreeNode> queue;
TreeNode head;
public CBTInserter(TreeNode root) {
head = root;
queue = new LinkedList<>();
queue.addLast(root);
//找到下一个插入点
while (queue.peekFirst().left != null && queue.peekFirst().right != null) {
TreeNode node = queue.pollFirst();
queue.addLast(node.left);
queue.addLast(node.right);
}
}
public int insert(int v) {
TreeNode node = queue.peekFirst();
TreeNode cur = new TreeNode(v);
//左节点为空直接插入
if (node.left == null)
node.left = cur;
//右节点需要将父节点出队,左右孩子入队
else {
node.right = cur;
queue.pollFirst();
queue.addLast(node.left);
queue.addLast(node.right);
}
return node.val;
}
public TreeNode get_root() {
return head;
}
}