LeetCode Notes_#117_填充每个节点的下一个右侧节点指针 II

LeetCode Notes_#117_填充每个节点的下一个右侧节点指针 II

LeetCode

Contents

• • 题目
  • 思路分析
    • 方法1：层序遍历
    • 方法2：利用已有的next指针
  • 解答
    • 解答1：层序遍历
    • 解答2：利用已有的next指针
      • 复杂度分析

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。
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，本题中递归程序占用的栈空间不算做额外的空间复杂度。
  示例：
  

提示：

• 树中的节点数小于 6000
• -100 <= node.val <= 100

思路分析

方法1：层序遍历

跟上一题LeetCode Notes_#116_填充每个节点的下一个右侧节点指针完全一样，不需要改动就可以通过。这里就不再写了。

方法2：利用已有的next指针

参考了这个题解。
跟LeetCode Notes_#116不同的是，这一题输入的二叉树不一定是完美二叉树，有很多节点是null,那么之前的代码就行不通了。
主要的问题有两个（可以对照LeetCode Notes_#116理解）：

• 外层循环，遍历所有层的时候，leftmost指针没法更新，也就是无法获取下一层的第一个节点。
  • 利用一个哑节点dummy,作为每一层链表的入口，
    • 在内层循环开始前定义dummy，作为下一层的开头
    • 在内层循环中以dummy作为起点，向后连接各个节点
    • 内层循环结束后，cur指向下一层的开头，也就是dummy.next
• 内层循环，连接某一层所有节点的时候，两个节点中间可能被null节点隔开(比如题目示例图中的节点5和7)，所以无法用116题当中的“两种类型的连接”的方法去连接每个节点。
  • 增加条件判断，只有非null的节点会被连接到dummy之后。

具体涉及到了3个指针，如上图：

• cur:指向当前层当中访问到的节点
• dummy:dummy.next指向下一层的开头
• tail:指向下一层的结尾，tail是不断更新的，每次加入一个新节点，tail就指向这个最后加入的节点。

解答

解答1：层序遍历

见解答1：层序遍历

解答2：利用已有的next指针

class Solution {
    public Node connect(Node root) {
        Node cur = root;
        //外层循环，遍历所有的层
        while(cur != null){
            //哑节点，不属于链表，但是可以充当链表的“入口”,dummy.next指向链表头节点
            Node dummy = new Node();
            //从dummy开始连接一层当中的节点
            Node tail = dummy;
            //内层循环，遍历一层中的所有节点，连接的是下一层的节点
            while(cur != null){
                if(cur.left != null){
                    tail.next = cur.left;
                    tail = tail.next;
                }
                if(cur.right != null){
                    tail.next = cur.right;
                    tail = tail.next;
                }
                cur = cur.next;
            }
            //dummy.next是下一层中的第一个节点
            cur = dummy.next;
        }
        return root;
    }
}

复杂度分析

时间复杂度：O(n)
空间复杂度：O(1)