题目

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，并使用内存，其中 h 是树的高度。
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。

方案一

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.left = None
#         self.right = None

class BSTIterator:

    def __init__(self, root: TreeNode):
        self._inorder = self.inorderTraversal(root)
        self._index = 0

    def inorderTraversal(self, node):
        if not node:
            return []

        inorder = []
        inorder.extend(self.inorderTraversal(node.left))
        inorder.append(node.val)
        inorder.extend(self.inorderTraversal(node.right))
        return inorder

    def next(self) -> int:
        """
        @return the next smallest number
        """
        self._index += 1
        return self._inorder[self._index - 1]

    def hasNext(self) -> bool:
        """
        @return whether we have a next smallest number
        """
        return len(self._inorder) > self._index

先使用中序遍历转化为一个升序列表，在进行处理

方案二（受控递归/手动递归）

# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.left = None
#         self.right = None

class BSTIterator:

    def __init__(self, root: TreeNode):
        self._stack = []
        self._enter_stack_inorder(root)

    def _enter_stack_inorder(self, node):
        '''
        1. 初始化时：将二叉搜索树进栈，保证最上面为最小值
        2. 当调用 next() 时，若返回的是非叶子节点且有右节点，则需要调用该函数进行再次入栈
        '''
        while node:
            self._stack.append(node)
            node = node.left

    def next(self) -> int:
        """
        @return the next smallest number
        """
        node = self._stack.pop(-1)
        if not node:
            # 应该报错，由于题目保证，此处暂不做处理
            return -1
        if node.right:
            self._enter_stack_inorder(node.right)

        return node.val

    def hasNext(self) -> bool:
        """
        @return whether we have a next smallest number
        """
        return len(self._stack) > 0

原文

https://leetcode-cn.com/explore/learn/card/introduction-to-data-structure-binary-search-tree/64/introduction-to-a-bst/172/