leetcode【中等】919、完全二叉树插入器

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）的，并且所有的节点都尽可能地集中在左侧。

设计一种算法，将一个新节点插入到一个完整的二叉树中，并在插入后保持其完整。

实现 CBTInserter 类:

CBTInserter(TreeNode root) 使用头节点为 root 的给定树初始化该数据结构； CBTInserter.insert(int v) 向树中插入一个值为 Node.val == val的新节点 TreeNode。使树保持完全二叉树的状态，并返回插入节点 TreeNode 的父节点的值； CBTInserter.get_root() 将返回树的头节点。

示例 1：

输入
["CBTInserter", "insert", "insert", "get_root"]
[[[1, 2]], [3], [4], []]
输出
[null, 1, 2, [1, 2, 3, 4]]

解释
CBTInserter cBTInserter = new CBTInserter([1, 2]);
cBTInserter.insert(3);  // 返回 1
cBTInserter.insert(4);  // 返回 2
cBTInserter.get_root(); // 返回 [1, 2, 3, 4]

思路：层序遍历，维护最后可以插入的位置lastInsert 注意，以往层序遍历，遍历的过的就移除队列，本题不能删除，需要额外一个k指示本层该从队列第几个数开始

class CBTInserter {
          
   
    TreeNode root;
    List<TreeNode>list;
    int lastInsert;
    public CBTInserter(TreeNode root) {
          
   
        this.root=root;
        list=new ArrayList<>();
        list.add(root);
        int k=0;
        //以往层序遍历list都直接删除之前的，这里需要保留，所以不能while(!list.isEmpty())
        //还需要k指向list遍历到哪了
        while(true){
          
   
            int size=list.size();
            if(k==size) break;
            for(int i=k;i<size;i++){
          
   //从 k 开始
                TreeNode temp=list.get(i);
                if(temp.left!=null) list.add(temp.left);
                if(temp.right!=null) list.add(temp.right);
            }
            k=size;
        } 
        lastInsert=0;
        while(list.get(lastInsert).right!=null) lastInsert++;//定位到最后一个可以插入的父节点
    }
    
    public int insert(int val) {
          
   
        TreeNode node=new TreeNode(val);
        if(list.get(lastInsert).right!=null) lastInsert++;//定位到最后一个可以插入的父节点
        if(list.get(lastInsert).left==null) list.get(lastInsert).left=node;
        else list.get(lastInsert).right=node;
        list.add(node);
        return list.get(lastInsert).val;
    }
    
    public TreeNode get_root() {
          
   
        return root;
    }
}