填充每个结点的下一个右侧结点

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。

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/populating-next-right-pointers-in-each-node
 

思路：

1.采用层次遍历：我们用队列queue来保存所有的结点，当队列不为空时进行操作（也就是遍历所有层），我们对同一层的结点进行遍历（以size为限制），除了最后一个结点，每个结点的next指针都指向下一个结点，为保证下一层的遍历，在对某个结点进行连接操作之后需要存储其孩子结点。

/*
// Definition for a Node.
class Node {
    public int val;
    public Node left;
    public Node right;
    public Node next;

    public Node() {}
    
    public Node(int _val) {
        val = _val;
    }

    public 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(root==null){
            return null;
        }
        Queue<Node> queue = new LinkedList<>();
        //根节点放入队列
        queue.add(root);

        //遍历层数
        while(!queue.isEmpty()){
            int size = queue.size();
            //遍历该层结点，进行连接
            for(int i=0;i<size;i++){
                //取出队首结点
                Node node = queue.poll();
                if(i<size-1){
                    //连接当前的队首结点（即下一个结点）
                    node.next = queue.peek();
                }

                //添加下一层结点
                if(node.left!=null){
                    queue.add(node.left);
                }
                if(node.right!=null){
                    queue.add(node.right);
                }
            }
        }
        return root;
    }
}

2.递归解法

每次递归，若当前结点的左右结点存在，就对当前结点的左右结点进行连接，如果当前结点有next结点，做特殊处理。这样一个结点就处理好了，再递归调用，对该结点的左右孩子结点进行同样的处理，最终得到结果。

/*
// Definition for a Node.
class Node {
    public int val;
    public Node left;
    public Node right;
    public Node next;

    public Node() {}
    
    public Node(int _val) {
        val = _val;
    }

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