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链接:https://leetcode-cn.com/problems/populating-next-right-pointers-in-each-node/
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。
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。
注意题目提示内容,:
- 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。
基本上就是要求使用递归了,迭代的方式一定会用到栈或者队列。
一想用递归怎么做呢,虽然层序遍历是最直观的,但是递归的方式确实不好想。
如图,假如当前操作的节点是cur:
最关键的点是可以通过上一层递归 搭出来的线,进行本次搭线。
图中cur节点为元素4,那么搭线的逻辑代码:(注意注释中操作1和操作2和图中的对应关系)
if (cur->left) cur->left->next = cur->right; // 操作1
if (cur->right) {
if (cur->next) cur->right->next = cur->next->left; // 操作2
else cur->right->next = NULL;
}
理解到这里,使用前序遍历,那么不难写出如下代码:
class Solution {
private:
void traversal(Node* cur) {
if (cur == NULL) return;
// 中
if (cur->left) cur->left->next = cur->right; // 操作1
if (cur->right) {
if (cur->next) cur->right->next = cur->next->left; // 操作2
else cur->right->next = NULL;
}
traversal(cur->left); // 左
traversal(cur->right); // 右
}
public:
Node* connect(Node* root) {
traversal(root);
return root;
}
};
本题使用层序遍历是最为直观的,如果对层序遍历不了解,看这篇:二叉树:层序遍历登场!。
层序遍历本来就是一层一层的去遍历,记录一层的头结点(nodePre),然后让nodePre指向当前遍历的节点就可以了。
代码如下:
class Solution {
public:
Node* connect(Node* root) {
queue<Node*> que;
if (root != NULL) que.push(root);
while (!que.empty()) {
int size = que.size();
vector<int> vec;
Node* nodePre;
Node* node;
for (int i = 0; i < size; i++) { // 开始每一层的遍历
if (i == 0) {
nodePre = que.front(); // 记录一层的头结点
que.pop();
node = nodePre;
} else {
node = que.front();
que.pop();
nodePre->next = node; // 本层前一个节点next指向本节点
nodePre = nodePre->next;
}
if (node->left) que.push(node->left);
if (node->right) que.push(node->right);
}
nodePre->next = NULL; // 本层最后一个节点指向NULL
}
return root;
}
};