填充每个节点的下一个右侧节点的指针

填充每个节点的下一个右侧节点的指针

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 。

示例 1：

输入：root = [1,2,3,4,5,null,7]
输出：[1,#,2,3,#,4,5,7,#]
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。序列化输出按层序遍历顺序（由 next 指针连接），'#' 表示每层的末尾。
示例 2：

输入：root = []
输出：[]

提示：

树中的节点数在范围 [0, 6000] 内
-100 <= Node.val <= 100
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，本题中递归程序的隐式栈空间不计入额外空间复杂度。

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

题目要求将每一层的节点加上一个next指针，指向同一层的下一个节点，自然而然就是使用层序遍历也就是BFS。不同常规的层序遍历，我们需要将同一层的节点一次性按顺序出队，并且修改next指针指向下一个即将出队的节点即可。时间复杂度为O(n),空间复杂度也是O(n)。

code

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

    Node() : val(0), left(NULL), right(NULL), next(NULL) {}

    Node(int _val) : val(_val), left(NULL), right(NULL), next(NULL) {}

    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 *> q;
        q.push(root);

        while(!q.empty())
        {
            int len = q.size();
            for(int i = 0;i < len -1;i ++)
            {
                Node * cur = q.front();
                q.pop();
                Node * next = q.front();
                cur -> next = next;
                if(cur -> left != NULL) q.push(cur -> left);
                if(cur -> right != NULL) q.push(cur -> right);
            }
            Node * cur = q.front();
            cur -> next = NULL;
            q.pop();
            if(cur -> left != NULL) q.push(cur -> left);
            if(cur -> right != NULL) q.push(cur -> right);    
        }

        return root;
    }
};