LeetCode 919. 完全二叉树插入器（层序遍历&队列）

Michael阿明

发布于 2020-07-13 16:07:00

4210

发布于 2020-07-13 16:07:00

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1. 题目

完全二叉树是每一层（除最后一层外）都是完全填充（即，结点数达到最大）的，并且所有的结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) 使用头结点为 root 的给定树初始化该数据结构；
CBTInserter.insert(int v) 将 TreeNode 插入到存在值为 node.val = v 的树中以使其保持完全二叉树的状态，并返回插入的 TreeNode 的父结点的值；
CBTInserter.get_root() 将返回树的头结点。

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 个结点。
每个测试用例最多调用 CBTInserter.insert  操作 10000 次。
给定结点或插入结点的每个值都在 0 到 5000 之间。

来源：力扣（LeetCode）链接：https://leetcode-cn.com/problems/complete-binary-tree-inserter 著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。

2. 解题

先按层序将树的节点放进数组，并将节点之间的连接关系拆开
用一个队列存储完全二叉树中的节点（其子节点没插满的节点）

class CBTInserter {
	TreeNode *r = NULL;
	vector<TreeNode*> insertNode;//存储原始树的各个节点
	int i, fatherVal;
	queue<TreeNode*> upperLv;//存储完全二叉树子节点没插满的节点
	TreeNode *tp;
public:
    CBTInserter(TreeNode* root) {
        lvOrder(root);//树节点层序添加进数组，并拆散，待用
        if(r == NULL)
        {
        	r = insertNode.front();
        	insertNode.erase(insertNode.begin());
        	upperLv.push(r);
        }
        while(!insertNode.empty())
        {
        	tp = insertNode.front();
        	insertNode.erase(insertNode.begin());
        	upperLv.push(tp);//tp的子节点没有满
        	if(upperLv.front()->left == NULL)
        		upperLv.front()->left = tp;
        	else//左边接上了，接在右边
        	{
        		upperLv.front()->right = tp;
        		upperLv.pop();//左右都接好了，上层的可以删了
        	}
        }
    }
    
    int insert(int v) {
    	fatherVal = upperLv.front()->val;
    	tp = new TreeNode(v);
        if(upperLv.front()->left == NULL)
    		upperLv.front()->left = tp;
    	else//左边接上了，接在右边
    	{
    		upperLv.front()->right = tp;
    		upperLv.pop();//左右都接好了，上层的可以删了
    	}
    	upperLv.push(tp);//tp的子节点没有满
    	return fatherVal;
    }
    
    TreeNode* get_root() {
        return r;
    }

    void lvOrder(TreeNode *root)
    {
    	if(root == NULL)
    		return;
    	insertNode.clear();
    	insertNode.push_back(root);
    	for(i = 0; i < insertNode.size(); ++i)
    	{
    		if(insertNode[i]->left)
    			insertNode.push_back(insertNode[i]->left);
    		if(insertNode[i]->right)
    			insertNode.push_back(insertNode[i]->right);
    		insertNode[i]->left = insertNode[i]->right = NULL;//拆散整棵树后面直接利用，节省内存
    	}
    }
};