實現一個二叉搜索樹叠代器。你將使用二叉搜索樹的根節點初始化叠代器。

調用 next() 將返回二叉搜索樹中的下一個最小的數。



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() 操作的時間復雜度是 O(1)，並使用 O(h) 內存，其中 h 是樹的高度。
你可以假設 next() 調用總是有效的，也就是說，當調用 next() 時，BST 中至少存在一個下一個最小的數。
 */

/**
 * 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();
 

 */

二叉搜索樹中序遍歷:  元素從小到大排列.
如:           中序遍歷結果: 3,7,9,15,20



思路1:  隊列式. 中序遍歷二叉樹,將所有節點添加到隊列中.
        　　空間復雜度=O(n) > O(h)
       　　 next() 時間復雜度O(1)

思路2:  棧式.   利用棧中序遍歷,即通過調用next()來推動遍歷.在沒有調用next()方法時,接下來的元素不一定被訪問到.
    　　    空間復雜度=O(h)
        　　next() 時間復雜度O(1)   **(均攤)**

 1 //隊列式
 2 class BSTIterator_queue {
 
 3 
 4   private Queue<TreeNode> queue = new ArrayDeque<>();
 5 
 6 
 7   public BSTIterator_queue(TreeNode root) {
 8     addElem(root);
 9   }
10 
11   private void addElem(TreeNode root) {
12     if (root != null) {
13       addElem(root.left);
14       queue.add(root);
15       addElem(root.right);
16     }
17   }
18 
19   /*
20    * @return the next smallest number
21    */
22   public int next() {
23     return queue.remove().val;
24   }
25 
26   /*
27    * @return whether we have a next smallest number
28    */
29   public boolean hasNext() {
30     return queue.size() != 0;
31   }
32 
33 }
34 
35 
36 
37 =======================================
38 
39 
40 
41 //棧式
42 class BSTIterator_stack {
43 
44   private Stack<TreeNode> stack = new Stack<>();
45   private TreeNode currNode;
46 
47   public BSTIterator_stack(TreeNode root) {
48     currNode = root;
49   }
50 
51   /*
52    * @return the next smallest number
53    */
54   public int next() {
55     while (currNode != null) {
56       stack.push(currNode);
57       currNode = currNode.left;
58     }
59     currNode = stack.pop();
60     TreeNode tempNode = currNode;
61     currNode = currNode.right;
62     return tempNode.val;
63   }
64 
65   /*
66    * @return whether we have a next smallest number
67    */
68   public boolean hasNext() {
69     return stack.isEmpty() && currNode == null;
70   }
71 }

LeetCode 第173題 二叉搜索樹叠代器