摘要

二叉树的下一个结点_牛客题霸_牛客网

给定一个二叉树其中的一个结点，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next指针。下图为一棵有9个节点的二叉树。树中从父节点指向子节点的指针用实线表示，从子节点指向父节点的用虚线表示

一、二叉树的中序遍历

根据给定输入中的结点指针向父级进行迭代，直到找到该树的根节点；然后根据根节点进行中序遍历，当遍历到和给定树节点相同的节点时，下一个节点就是我们的目标返回节点

step 1：首先先根据当前给出的结点找到根节点
step 2：然后根节点调用中序遍历
step 3：将中序遍历结果存储下来
step 4：最终拿当前结点匹配是否有符合要求的下一个结点

package Tree;

import java.util.ArrayList;

/**
 * @Classname JZ08二叉树的下一个节点
 * @Description TODO
 * @Date 2023/2/24 20:00
 * @Created by xjl
 */
public class JZ08二叉树的下一个节点 {

    public class TreeLinkNode {
        int val;
        TreeLinkNode left = null;
        TreeLinkNode right = null;
        TreeLinkNode next = null;

        TreeLinkNode(int val) {
            this.val = val;
        }
    }

    ArrayList<TreeLinkNode> nodes = new ArrayList<>();

    public TreeLinkNode GetNext(TreeLinkNode pNode) {
        // 获取根节点
        TreeLinkNode root = pNode;
        while (root.next != null) {
            root = root.next;
        }
        // 中序遍历打造nodes
        InOrder(root);
        // 进行匹配
        int n = nodes.size();
        for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
            TreeLinkNode cur = nodes.get(i);
            if (pNode == cur) {
                return nodes.get(i + 1);
            }
        }
        return null;
    }

    // 中序遍历
    void InOrder(TreeLinkNode root) {
        if (root != null) {
            InOrder(root.left);
            nodes.add(root);
            InOrder(root.right);
        }
    }
}

复杂度分析：

时间复杂度：O(N)，因为遍历了树中的所有节点。
空间复杂度：O(N)，因为引入了存储所有节点的空间。

二、分类直接寻找

直接寻找分为三种情况

如果给出的结点有右子节点，则最终要返回的下一个结点即右子树的最左下的结点
如果给出的结点无右子节点，且当前结点是其父节点的左子节点，则返回其父节点
如果给出的结点无右子节点，且当前结点是其父节点的右子节点，则先要沿着左上方父节点爬树，一直爬到当前结点是其父节点的左子节点为止，返回的就是这个父节点；或者没有满足上述情况的则返回为NULL

具体做法：

step 1：判断该节点是否符合思路中第一点，则一直找到右子树的左下节点为返回值
step 2：判断该节点是否符合思路中第二点，则返回当前节点的父亲节点
step 3：判断该节点是否符合思路中第三点，则迭代向上找父节点，直到迭代的当前节点是父节点的左孩子节点为止，返回该父节点；如果不满足上述情况返回NULL

import java.util.*;
public class Solution {
    public TreeLinkNode GetNext(TreeLinkNode pNode) {
        // 情况一
        if(pNode.right != null) {
            TreeLinkNode rchild = pNode.right;
            // 一直找到右子树的最左下的结点为返回值
            while(rchild.left != null) rchild = rchild.left; 
            return rchild;
        }
        
        // 情况二
        if(pNode.next != null && pNode.next.left == pNode) {
            return pNode.next;
        }
        
        // 情况三
        if(pNode.next != null) {
            TreeLinkNode ppar = pNode.next;
            // 沿着左上一直爬树，爬到当前结点是其父节点的左自己结点为止
            while(ppar.next != null && ppar.next.right == ppar) ppar = ppar.next; 
            return ppar.next;
        }
        return null;
    }
}

复杂度分析：