117. 填充每个节点的下一个右侧节点指针 II
难度：中等
题目
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
个人题解
思路：
- 考虑逐层遍历，考虑用一个list来充当层的概念，每次遍历当前层的时候，把下一层的节点先装到list中
- 则当list中没有节点时，表示所有节点遍历完毕；有节点则继续遍历，遍历时用一个指针完成next的赋值，将当前层节点串起来
class Solution {
public Node connect(Node root) {
if (root == null) {
return null;
}
ArrayList<Node> list = new ArrayList<>();
list.add(root);
while (!list.isEmpty()) {
ArrayList<Node> nextList = new ArrayList<>(); // 记录下一层遍历的节点
Node curNode = null; // 用于连接
for (Node node : list) {
if (node.left != null) {
nextList.add(node.left);
if (curNode != null) {
curNode.next = node.left;
}
curNode = node.left;
}
if (node.right != null) {
nextList.add(node.right);
if (curNode != null) {
curNode.next = node.right;
}
curNode = node.right;
}
}
list = nextList;
}
return root;
}
}
进阶：
- 上面层的概念是用list来表示的，分析一下，
- 如果用一个指针指向下一层的头节点，即可得到每层遍历的起点
- 再考虑用一个尾指针表示下一层的尾节点，则遍历当前层时即可将下一层的节点接在尾节点上
- 经过上述分析，遍历过程不再需要list容器，只需要3个指针即可，当前层遍历指针，下一层头指针及下一层尾指针
- 每次遍历完当前层，将下一层头指针及尾指针重置
class Solution {
public Node connect(Node root) {
Node curTail = root;
Node nextHead = null;
Node nextTail = null;
while (curTail != null) {
// 看左子结点
if (curTail.left != null) {
if (nextTail != null) {
nextTail.next = curTail.left;
} else {
nextHead = curTail.left;
}
nextTail = curTail.left;
}
// 看右子结点
if (curTail.right != null) {
if (nextTail != null) {
nextTail.next = curTail.right;
} else {
nextHead = curTail.right;
}
nextTail = curTail.right;
}
if (curTail.next != null) {
// 继续当前层遍历
curTail = curTail.next;
} else {
// 当前层遍历完毕，开启下一层遍历，将下一层指针重置
curTail = nextHead;
nextHead = null;
nextTail = null;
}
}
return root;
}
}
其他非官方题解：
class Solution {
public Node connect(Node root) {
Node cur = root;
while (cur != null) {
Node dummy = new Node(0);
Node p = dummy;
while (cur != null) {
if (cur.left != null) {
p.next = cur.left;
p = p.next;
}
if (cur.right != null) {
p.next = cur.right;
p = p.next;
}
cur = cur.next;
}
cur = dummy.next;
}
return root;
}
}
