题目描述
【leetcode】117. 填充每个节点的下一个右侧节点指针 II( Populating Next Right Pointers in Each Node II)
给定一个二叉树
struct Node {
int val;
Node *left;
Node *right;
Node *next;
}
填充它的每个 next 指针，让这个指针指向其下一个右侧节点。如果找不到下一个右侧节点，则将 next 指针设置为 NULL。
初始状态下，所有 next 指针都被设置为 NULL。
进阶：
- 你只能使用常量级额外空间。
- 使用递归解题也符合要求，本题中递归程序占用的栈空间不算做额外的空间复杂度。
示例：
输入：root = [1,2,3,4,5,null,7]
输出：[1,#,2,3,#,4,5,7,#]
解释：给定二叉树如图 A 所示，你的函数应该填充它的每个 next 指针，以指向其下一个右侧节点，如图 B 所示。
提示：
- 树中的节点数小于 6000
- -100 <= node.val <= 100
第一次解答
思路
这一题显然使用层次遍历求解会更简单，但是通常我们在进行层次遍历时，每遍历一层就需要用队列去存储下一层的结点，用作下一轮遍历，显然不符合进阶要求你只能使用常量级额外空间。那么我们如何在常数额外空间下进行层次遍历呢？
本题比较特别，每个结点提供了next成员，从每一次最左边结点沿着next就可以遍历完该层。
但next默认为空，我们怎么得到设置好了的next呢？可以采用自顶向下的方法。对于根节点，我们很容易将其下一层结点连接好，连接好后，就可以对下一层结点进行遍历，然后对连接下下层结点…以此类推。
这里有个细节就是，下一层的开始结点，是下一层最左边的那个结点。具体见代码。
test case:
[-1,-7,9,null,null,-1,-7,null,8,-9]
[1,2,3,4,5,null,7]
[1,2,3,4,5,null,6,7,null,null,null,null,8]
代码：
/*
// Definition for a Node.
class Node {
public:
int val;
Node* left;
Node* right;
Node* next;
Node() : val(0), left(NULL), right(NULL), next(NULL) {}
Node(int _val) : val(_val), left(NULL), right(NULL), next(NULL) {}
Node(int _val, Node* _left, Node* _right, Node* _next)
: val(_val), left(_left), right(_right), next(_next) {}
};
*/
class Solution {
public:
Node* connect(Node* root) {
if(nullptr == root)
return root;
Node* pRoot = root;
while(nullptr != pRoot){
// 拿到这一层的起始结点
Node* pNode = pRoot;
Node* pPre = nullptr;
// 通过next遍历这一层
// 将这一层的孩子的next都连接起来
while(nullptr != pNode){
if(nullptr != pNode->left){
if(nullptr != pPre)
pPre->next = pNode->left;
pPre = pNode->left;
}
if(nullptr != pNode->right){
if(nullptr != pPre)
pPre->next = pNode->right;
pPre = pNode->right;
}
pNode = pNode->next;
}
// 计算下一层起始结点pRoot
// 下一个pRoot应该是下一层最靠左的结点
while(nullptr != pRoot && nullptr == pRoot->left &&
nullptr == pRoot->right){
pRoot = pRoot->next;
}
if(nullptr != pRoot)
pRoot = pRoot->left == nullptr ? pRoot->right : pRoot->left;
}
return root;
}
};
结果：
第二次解答
思路
看了官方题解，找下一层起始结点的工作，可以放在连接孩子的过程中。
代码：
/*
// Definition for a Node.
class Node {
public:
int val;
Node* left;
Node* right;
Node* next;
Node() : val(0), left(NULL), right(NULL), next(NULL) {}
Node(int _val) : val(_val), left(NULL), right(NULL), next(NULL) {}
Node(int _val, Node* _left, Node* _right, Node* _next)
: val(_val), left(_left), right(_right), next(_next) {}
};
*/
class Solution {
public:
Node* connect(Node* root) {
if(nullptr == root)
return root;
Node* pRoot = root;
while(nullptr != pRoot){
// 拿到这一层的起始结点
Node* pNode = pRoot;
Node* pPre = nullptr;
pRoot = nullptr;// 置空，由下面找孩子时得到下一层最靠左的结点
// 通过next遍历这一层
// 将这一层的孩子的next都连接起来
while(nullptr != pNode){
if(nullptr != pNode->left){
if(nullptr != pPre)
pPre->next = pNode->left;
else
pRoot = pNode->left;
pPre = pNode->left;
}
if(nullptr != pNode->right){
if(nullptr != pPre)
pPre->next = pNode->right;
else
pRoot = pNode->right;
pPre = pNode->right;
}
pNode = pNode->next;
}
// 下一个pRoot应该是下一层最靠左的结点
// while(nullptr != pRoot && nullptr == pRoot->left &&
// nullptr == pRoot->right){
// pRoot = pRoot->next;
// }
// if(nullptr != pRoot)
// pRoot = pRoot->left == nullptr ? pRoot->right : pRoot->left;
}
return root;
}
};
结果：
