LeetCode116 每个节点的右向指针

给定一个二叉树

struct TreeLinkNode {
  TreeLinkNode *left;
  TreeLinkNode *right;
  TreeLinkNode *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。

说明:

• 你只能使用额外常数空间。
• 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。
• 你可以假设它是一个完美二叉树（即所有叶子节点都在同一层，每个父节点都有两个子节点）。

示例:

给定完美二叉树，

     1
   /  \
  2    3
 / \  / \
4  5  6  7

调用你的函数后，该完美二叉树变为：

     1 -> NULL
   /  \
  2 -> 3 -> NULL
 / \  / \
4->5->6->7 -> NULL

---

/**
 * Definition for binary tree with next pointer.
 * struct TreeLinkNode {
 *  int val;
 *  TreeLinkNode *left, *right, *next;
 *  TreeLinkNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL), next(NULL) {}
 * };
 */
/*
算法思想：
    实际上是树的层序遍历的应用。
    递归的解法，由于是完全二叉树，所以若节点的左子结点存在的话，其右子节点必定存在，所以左子结点的next指针可以直接指向其右子节点，对于其右子节点的处理方法是，判断其父节点的next是否为空，若不为空，则指向其next指针指向的节点的左子结点，若为空则指向NULL。
*/
//算法实现：
class Solution {
public:
    void connect(TreeLinkNode *root) {
        if (!root) 
            return;
        if (root->left) 
            root->left->next = root->right;
        if (root->right) 
            root->right->next = root->next? root->next->left : NULL;
        connect(root->left);
        connect(root->right);
    }
};

/*
算法思想：
    实际上是树的层序遍历的应用。
    非递归的解法，需要用到queue来辅助，由于是层序遍历，每层的节点都按顺序加入queue中，而每当从queue中取出一个元素时，将其next指针指向queue中下一个节点即可。需要巧妙的通过给queue中添加空指针NULL来达到分层的目的，使每层的最后一个节点的next可以指向NULL。
*/
//算法实现：
class Solution {
public:
    void connect(TreeLinkNode *root) {
        if (!root) return;
        queue<TreeLinkNode*> q;
        q.push(root);
        q.push(NULL);
        while (true) {
            TreeLinkNode *cur = q.front();
            q.pop();
            if (cur) {
                cur->next = q.front();
                if (cur->left) 
                    q.push(cur->left);
                if (cur->right) 
                    q.push(cur->right);
            } 
            else {
                if (q.size() == 0 || q.front() == NULL) 
                    return;
                q.push(NULL);
            }
        }
    }
};

/*
算法思想：
    实际上是树的层序遍历的应用。
    题目中要求用O(1)的空间复杂度，所以我们来看下面这种碉堡了的方法。用两个指针start和cur，其中start标记每一层的起始节点，cur用来遍历该层的节点，设计思路之巧妙，不得不服啊！
*/
//算法实现：
class Solution {
public:
    void connect(TreeLinkNode *root) {
        if (!root) 
            return;
        TreeLinkNode *start = root, *cur = NULL;
        while (start->left) {
            cur = start;
            while (cur) {
                cur->left->next = cur->right;
                if (cur->next) 
                    cur->right->next = cur->next->left;
                cur = cur->next;
            }
            start = start->left;
        }
    }
};