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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。
解题思路
这个问题实际在考察堆的初始化和插入操作。堆的初始化,实际上就是堆的遍历过程,参考二叉树的层次遍历即可Leetcode 102:二叉树的层次遍历(最详细解决方案!!!)。插入操作也很简单,先找到父节点,我们通过完全二叉树的性质很容易知道parent=(len(q)-1)/2
class CBTInserter:
def __init__(self, root):
"""
:type root: TreeNode
"""
self.data, q = list(), [root]
while any(q):
self.data += [node for node in q]
len_q = len(q)
for _ in range(len_q):
node = q.pop(0)
if node.left:
q.append(node.left)
if node.right:
q.append(node.right)
def insert(self, v):
"""
:type v: int
:rtype: int
"""
parent = self.data[(len(self.data) - 1)//2]
if parent.left:
parent.right = TreeNode(v)
self.data.append(parent.right)
else:
parent.left = TreeNode(v)
self.data.append(parent.left)
return parent.val
def get_root(self):
"""
:rtype: TreeNode
"""
return self.data[0]
因为这个问题的原因,我们初始化操作有一种更简洁的写法
class CBTInserter:
def __init__(self, root):
"""
:type root: TreeNode
"""
self.data = list()
self.data.append(root)
for node in self.data:
if node.left:
self.data.append(node.left)
if node.right:
self.data.append(node.right)
考察的是很基础的概念。
我将该问题的其他语言版本添加到了我的GitHub Leetcode
如有问题,希望大家指出!!!