题目

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。

题解

方法一: 层序遍历

使用层序遍历，遍历的时候把同层的节点连接起来；

class Solution {    public Node connect(Node root) {        if (root == null) return null;        Queue<Node> queue = new LinkedList<>();        queue.add(root);        while (!queue.isEmpty()) {            int size = queue.size();            Node current = null;            while (size > 0) {                Node node = queue.poll();                if (node.right != null) queue.add(node.right);                if (node.left != null) queue.add(node.left);                node.next = current;                current = node;                size--;            }        }        return root;    }}

方法二：递归

递归的时候我们通常就分解为递归子问题和递归结束条件。

递归子问题

左右子树分别连起来

递归结束条件

node == null, 直接返回
node.left != null, 把left.next连到node.right
node.right != null && node.next != null, 把node的right 连到 node.next的left。例如遍历到2这个节点,把5连接到6.

class Solution {    public Node connect(Node root) {        // o(1) space.        if (root == null) return null;        if (root.left != null) root.left.next = root.right;        if (root.right != null && root.next != null) root.right.next = root.next.left;        connect(root.left);        connect(root.right);            return root;    }}

方法三: 层序遍历 o(1)空间复杂度

层序遍历我们之前用队列来做,但是有时候我们会要求层序遍历用常数的空间复杂度来解。这种方法最关键的地方在于理解如何从上一层切换到下一层的。dummy的作用用于记录上一层的第一个节点是谁,每当遍历完一层之后，切到下一层.

class Solution {    public Node connect(Node root) {        Node dummy = new Node(0);        Node pre = dummy;        Node currentRoot = root;        while (currentRoot != null) {            if (currentRoot.left != null) {                pre.next = currentRoot.left;                pre = pre.next;            }            if (currentRoot.right != null) {                pre.next = currentRoot.right;                pre = pre.next;            }            currentRoot = currentRoot.next;            if (currentRoot == null) {                // 切换层.                pre = dummy;                currentRoot = dummy.next;                dummy.next      = null;            }        }        return root;    }}

【Leetcode】116. 填充同一层的兄弟节点

题目

题解

方法一: 层序遍历

方法二：递归

方法三: 层序遍历 o(1)空间复杂度

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