leetcode-117. 填充每个节点的下一个右侧节点指针 II

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Stack_Alan/article/details/125106523

该博客主要讨论了一道关于填充二叉树每个节点的next指针的问题，要求使用常量级额外空间解决。博主提出了使用BFS策略，但注意到需要O(n)的空间复杂度，于是转向使用迭代方法。通过维护上一层的节点first_node和当前层的cur_node，博主实现了遍历并连接每个节点的next指针，同时确保了空间复杂度的优化。然而，给出的代码在时间和内存效率上未达到预期，导致运行超时和内存使用过高。

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117. 填充每个节点的下一个右侧节点指针 II

题目

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。

分析

首先看到这道题，想到BFS，但是需要空间复杂度为O(n)。这时考虑到上一层的节点BFS的顺序中优先通过next连在一起了，也就是说只要知道上一层最开始的节点first_node，就可以知道上面一层。所以一共需要初始化三个节点node–上一层遍历节点，cur_node–当前层遍历节点以及first_node–存储当前层第一个节点。注意每层结束后需要将first_node复制为node，相当于跳往下一层。并将first_node清空。

需要两次for循环，外面的遍历来遍历每一层，里面的遍历来遍历上一层node。

代码

public Node connect(Node root) {
    Node node = root;
    Node first_node = null;
    Node cur_node = null;
    while(node!=null){
        while(node!=null){
            if(node.left!=null){
                if(first_node==null){
                    first_node = node.left;
                    cur_node = node.left;
                }
                else {
                    cur_node.next = node.left;
                    cur_node = cur_node.next;
                }
            }
            if(node.right!=null){
                if(first_node==null){
                    first_node = node.right;
                    cur_node = node.right;
                }
                else {
                    cur_node.next = node.right;
                    cur_node = cur_node.next;
                }
            }
            node = node.next;

        }
        node = first_node;
        first_node = null;
    }

    return root;
}