117. 填充每个节点的下一个右侧节点指针 II

描述

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

示例1
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：[]

链接

https://leetcode.cn/problems/populating-next-right-pointers-in-each-node-ii/

解题思路

思路一: 层次遍历

跟LeetCode 116. 填充每个节点的下一个右侧节点指针解题一模一样。

首先根元素入队
当队列不为空的时候
求当前队列的长度length
依次从队列中取 length个元素进行处理，先取出队列中的第一个节点node，当node不是最后一个时，将node.next指向队列的第一个，然后进入下一次迭代

/**
 * @param {Node} root
 * @return {Node}
 */
var connect = function(root) {
    if (root == null) return root;
    let queue = [root];
    while(queue.length) {
        let len = queue.length;
        for (let i = 0; i < len; i++) {
            let node = queue.shift();
            if (i < len - 1) {
                node.next = queue[0];
            } 
            node.left && queue.push(node.left);
            node.right && queue.push(node.right);
        }  
    }
    return root;
};

时间复杂度： O(n), 其中 n 是二叉树的节点数
空间复杂度： O(n)

思路二: 使用哑节点

新建哑结点, 方便把下一层的节点串起来

实现代码如下：

/**
 * @param {Node} root
 * @return {Node}
 */ 
var connect = function(root) {
    if (root === null) return root; 
    let cur = root;
    while (cur != null) {
        // 新建哑结点 方便把下一层的节点串起来
        let dummy = new Node(0), prev = dummy;
        while (cur != null) {
            // 如果当前节点的左子节点不为空，就让pre节点的next指向它
            if (cur.left != null) {
                prev.next = cur.left;
                prev = prev.next;
            }
            if (cur.right != null) {
                prev.next = cur.right;
                prev = prev.next;
            }
            // 指针向后移动
            cur = cur.next;
        }
        // 把下一层串联成一个链表之后，让他赋值给cur，后续继续循环，直到cur为空为止
        cur = dummy.next;
    }
    return root;
}