剑指offer 二叉树的下一个结点

题目描述

给定一个二叉树和其中的一个结点，请找出中序遍历顺序的下一个结点并且返回。注意，树中的结点不仅包含左右子结点，同时包含指向父结点的指针。

 

思路：1、如果这个节点为空，那么返回空

           2、如果这个节点有右孩子，那么这个节点的下一个节点是右子树的最左的叶子节点。

           3、考虑这个节点不是根节点的情况（根节点的父亲节点是NULL），同时没有右孩子，那么判断这个节点是否是父亲节点的左孩子，如果是，返回其父亲节点，否则基于这个节点的父亲节点循环判断。

　　   4、当这个节点是根节点或者是右子树最右的叶子节点，下一个节点是NULL。

 

这里比较绕的是第三种情况，画图解释一下：

 

根据中序遍历，H的下一个节点是D，H是父亲节点的左孩子，那么直接返回其父亲节点。节点B也是如此。

我们来看节点I，I的下一个节点的B，我们首先访问到其父亲节点，发现I不是D的左孩子，那么我们就以其父亲节点D作为基节点，继续遍历父亲节点，发现D是父亲节点B的左孩子，那么返回B。

 

第四种情况：我们来看G节点，经过第三种情况循环遍历后，基节点会指向根节点，而根节点的父亲节点是NULL。

/*
struct TreeLinkNode {
    int val;
    struct TreeLinkNode *left;
    struct TreeLinkNode *right;
    struct TreeLinkNode *next;
    TreeLinkNode(int x) :val(x), left(NULL), right(NULL), next(NULL) {
        
    }
};
*/
class Solution {
public:
    //这里输入的是二叉树的某个节点指针。。。由于存在父节点的指针，所以不需要二叉树的根节点也可
    TreeLinkNode* GetNext(TreeLinkNode* pNode)
    {
        //如果给的是空，那么返回空
        if (pNode == NULL) {
            return NULL;
        }
        //如果这个节点存在右子树，那么这个节点的下一个节点就是右子树的最左的叶子节点
        if (pNode->right != NULL) {
            pNode = pNode->right;
            while (pNode->left != NULL) {
                pNode = pNode->left;
            }
            return pNode;
        }
        // 考虑这个节点属于一般节点（不是根节点，没有右子树），节点的下一个节点：如果这个节点是
        // 父节点的左孩子，那么返回父节点，否则继续遍历。
        while (pNode->next != NULL) {
            TreeLinkNode *tmp = pNode->next;
            if (tmp->left == pNode) {
                return tmp;
            }
            pNode = tmp;
        }
        return NULL; //考虑是根节点或者最右边的右叶子节点
    }
};