leetcode116--填充每个节点的下一个右侧节点指针

最新推荐文章于 2022-05-19 22:23:19 发布

Ackerman2

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分类专栏： Leetcode

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本文介绍了一种在完美二叉树中填充每个节点的next指针的方法，使得每个节点的next指针指向其右侧相邻的节点。讨论了四种不同的实现方式，包括使用队列的层序遍历、利用Node的next属性、中间缝合的递归方法以及一种高效的递归解决方案。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

填充每个节点的下一个右侧节点指针

给定一个完美二叉树，其所有叶子节点都在同一层，每个父节点都有两个子节点。二叉树定义如下：

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。

示例：

输入：{"$id":"1","left":{"$id":"2","left":{"$id":"3","left":null,"next":null,"right":null,"val":4},"next":null,"right":{"$id":"4","left":null,"next":null,"right":null,"val":5},"val":2},"next":null,"right":{"$id":"5","left":{"$id":"6","left":null,"next":null,"right":null,"val":6},"next":null,"right":{"$id":"7","left":null,"next":null,"right":null,"val":7},"val":3},"val":1}

输出：{"$id":"1","left":{"$id":"2","left":{"$id":"3","left":null,"next":{"$id":"4","left":null,"next":{"$id":"5","left":null,"next":{"$id":"6","left":null,"next":null,"right":null,"val":7},"right":null,"val":6},"right":null,"val":5},"right":null,"val":4},"next":{"$id":"7","left":{"$ref":"5"},"next":null,"right":{"$ref":"6"},"val":3},"right":{"$ref":"4"},"val":2},"next":null,"right":{"$ref":"7"},"val":1}

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：

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。

力扣（LeetCode）题目地址

method 1

使用队列的层序遍历

详细查看官方题解

class Solution {
    public Node connect1(Node root) {
        int count;
        Queue<Node> queue = new LinkedList<>();
        if (root == null) return null;

        queue.offer(root);
        while (true) {
            Node before = null;
            count = queue.size();
            while (count > 0) {
                Node first = queue.poll();
                first.next = before;
                --count;
                queue.offer(first.right);
                queue.offer(first.left);
                before = first;
            }
            if (before.left == null) break;
        }
        return root;

     }
 }

method 2

时间复杂度为O(n)的方法。利用Node的next方法

详细查看官方题解

   public Node connect2(Node root) {
       Node layerFirst = root;
       while (layerFirst != null) {
           Node p = layerFirst;
           while (p != null && p.left != null) {
               p.left.next = p.right;
               if (p.next != null) p.right.next = p.next.left;
               p = p.next;
           }
           layerFirst = layerFirst.left;
       }
       return root;
   }

method 3

自己想出来的中间缝合的递归

   public Node connect3(Node root) {
       if (root == null) return null;
       if (root.left == null) return root;

       connect3(root.left);
       connect3(root.right);

       root.left.next = root.right;

       // 中间缝合起来，这里貌似不满足空间要求
       Node left = root.left;
       Node right = root.right;
       while (left != null) {
           left.next = right;
           left = left.right;
           right = right.left;
       }
       return root;
   }

method 4

自认为最优秀的
链接

   public Node connect(Node root) {
       if(root == null || root.left == null)
           return root;
       root.left.next = root.right;
       if(root.next != null){
           root.right.next = root.next.left;
       }
       connect(root.left);
       connect(root.right);
       return root;
   }