二叉树的下一个节点

二叉树的下一个节点

给定一棵二叉树的其中一个节点，请找出中序遍历序列的下一个节点。

注意：

• 如果给定的节点是中序遍历序列的最后一个，则返回空节点;
• 二叉树一定不为空，且给定的节点一定不是空节点；

数据范围

树中节点数量 [0,100]。

样例

假定二叉树是：[2, 1, 3, null, null, null, null]， 给出的是值等于2的节点。

则应返回值等于3的节点。

解释：该二叉树的结构如下，2的后继节点是3。
  2
 / \
1   3

解题思路：

 

 参考：https://cuijiahua.com/blog/2018/01/basis_57.html

我们以上图为例进行讲解，上图二叉树的中序遍历是d,b,h,e,i,a,f,c,g。我们以这棵树为例来分析如何找出二叉树的下一个结点。

1、如果一个结点有右子树，那么它的下一个结点就是它的右子树的最左子结点。也就是说从右子结点出发一直沿着指向左子树结点的指针，我们就能找到它的下一个结点。例如，图中结点b的下一个结点是h，结点a的下一个结点是f。

2、接着我们分析一下结点没有右子树的情形。

　　a)　　如果结点是它父结点的左子结点，那么它的下一个结点就是它的父结点。例如，途中结点d的下一个结点是b，f的下一个结点是c。

　　b)　　如果一个结点既没有右子树，并且它还是父结点的右子结点，这种情形就比较复杂。我们可以沿着指向父结点的指针一直向上遍历，直到找到一个是它父结点的左子结点的结点。如果这样的结点存在，那么这个结点的父结点就是我们要找的下一个结点。例如，为了找到结点g的下一个结点，我们沿着指向父结点的指针向上遍历，先到达结点c。由于结点c是父结点a的右结点，我们继续向上遍历到达结点a。由于结点a是树的根结点。它没有父结点。因此结点g没有下一个结点

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode *father;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL), father(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    TreeNode* inorderSuccessor(TreeNode* p) {
        if (p == nullptr) {
            return nullptr;
        }
        TreeNode *pNext = nullptr;
        // 如果当前节点的右节点不为空,则当前节点的下一个节点为当前节点的右节点的最左节点
        if (p->right != nullptr) {
            TreeNode *pRight = p->right;
            while (pRight->left != nullptr) {
                pRight = pRight->left;
            }
            pNext = pRight;
        } else if (p->father != nullptr) { // 当前结点无右子树，则需要找到一个是它父结点的左子树结点的结点 
            // 当前节点
            TreeNode *curNode = p;
            // 当前节点的父节点
            TreeNode *fatherP = p->father;
            while (fatherP != nullptr && curNode == fatherP->right) {
                curNode = fatherP;
                fatherP = curNode->father;
            }
            pNext = fatherP;
        }
        return pNext;
    }
};