牛客剑指Offer面试题8:二叉树的下一个节点

题目描述

给定一个二叉树和其中的一个结点，请找出中序遍历顺序的下一个结点并且返回。注意，树中的结点不仅包含左右子结点，同时包含指向父结点的指针。

思路

已知题干为中序遍历，则对于以下情况，下一节点分别是：
１．如一个节点有右子树，该节点的下一节点为它的右子树的最左子节点．
如下图中b->h, a->f
２．如一个节点没有右子树，且该节点为父节点的左子节点，则该节点的下一节点为它的父节点
如下图中d->b, f->c
３．（较复杂情况）如一个节点没有右子树（图中i），且它还是其父节点的右子节点：
则我们沿着指向该节点父节点的指针一直向上遍历，直至找到一个节点（图中b）（该节点是其父节点的左子节点），则该节点的父节点（图中a）即为　所求节点的下一节点
即下图中i->a

代码

/*
struct TreeLinkNode {
    int val;
    struct TreeLinkNode *left;
    struct TreeLinkNode *right;
    struct TreeLinkNode *next;   //父节点指针
    TreeLinkNode(int x) :val(x), left(NULL), right(NULL), next(NULL) {
        
    }
};
*/
class Solution {
public:
    TreeLinkNode* GetNext(TreeLinkNode* pNode)
    {
        //判有效性
        if(pNode == nullptr)
            return nullptr;
        //声明给定节点的下一节点
        TreeLinkNode* pNext = nullptr;
        //情况１：如果当前节点有右子树
        if(pNode->right != nullptr)
        {
            //设一个指向当前节点右子节点的指针
            TreeLinkNode* pRight = pNode->right;
            while(pRight->left != nullptr)
            {
                //只要节点存在左子节点就沿左子节点下移
                pRight = pRight->left;
            }
            pNext = pRight;
        }
        //下面为当前节点无右子树时
        //判断是否为根节点
        else if(pNode->next != nullptr)
        {
            //当前节点无右子树，非根节点
            //设当前节点指针　和　其父节点指针　用于后续逐层向上找
            TreeLinkNode* pCurrent = pNode;
            TreeLinkNode* pParent = pNode->next;
            //满足while条件即为情况３:当前节点无右子树，且是其父节点的右子节点
            while(pParent != nullptr && pCurrent == pParent->right)
            {
                //逐层上移
                pCurrent = pParent;
                pParent = pParent->next;
            }
            //不执行while直接跳至此为情况２
            pNext = pParent;
        }
        //是根节点时直接返回此时的pNext(nullptr)
        return pNext;
        
    }
};