116.Populating Next Right Pointers in Each Node

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题目大意：对于完全二叉树的每一层，都形成一个单链表（空间复杂度是o(1)）。例子如下：

法一：层序遍历。逐层遍历，形成单链表。代码如下（耗时5ms）：

    public void connect(TreeLinkNode root) {
        if(root == null) {
            return;
        }
        Queue<TreeLinkNode> q = new LinkedList<TreeLinkNode>();
        q.offer(root);
        //标记当前层最后一个结点
        TreeLinkNode end = root;
        while(!q.isEmpty()) {
            TreeLinkNode tmp = q.poll();
            if(tmp.left != null) {
                q.offer(tmp.left);
            }
            if(tmp.right != null) {
                q.offer(tmp.right);
            }
            //如果已经到了当前层最后一个结点
            if(tmp == end) {
                tmp.next = null;
                end = tmp.right;
            }
            else {
                tmp.next = q.peek();
            }
        }
    }

另一种层序的方法，时间复杂度依旧是o(n)。代码如下（耗时5ms）：

    public void connect(TreeLinkNode root) {
        if(root == null) {
            return;
        }
        Queue<TreeLinkNode> q = new LinkedList<TreeLinkNode>();
        q.offer(root);
        while(!q.isEmpty()) {
            //当前层一共有多少结点数
            int len = q.size();
            //遍历当前层的所有结点
            for(int i = 0; i < len; i++) {
                TreeLinkNode tmp = q.poll();
                //注意只计算到当前层倒数第二个结点即可。因为如果计算到最后一个的话，q中有值，会导致next出错。
                if(i < len - 1) {
                    tmp.next = q.peek();
                }
                if(tmp.left != null) {
                    q.offer(tmp.left);
                }
                if(tmp.right != null) {
                    q.offer(tmp.right);
                }
            }
        }
    }

法二（借鉴）：先序遍历。优点模拟的思想，左孩子的next一定指向右孩子，因为是完全二叉树；右孩子的next的情况要看当前结点有没有右兄弟即next是否为空，如果next不为空，则右孩子指向当前结点右兄弟的左孩子，如果next为空，则右孩子next为null。代码如下（耗时0ms）：

    public void connect(TreeLinkNode root) {
        if(root == null) {
            return;
        }
        //由于是完全二叉树，所以如果存在左结点，一定存在右结点
        if(root.left != null) {
            root.left.next = root.right;
        }
        if(root.right != null) {
            //如果当前结点有右兄弟，则其右孩子的next指向其右兄弟的左孩子
            if(root.next != null) {
                root.right.next = root.next.left;
            }
            //如果没有右兄弟，则说明是当前层最后一个结点
            else {
                root.right.next = null;
            }
        }
        connect(root.left);
        connect(root.right);
    }

法三（借鉴）：两层for循环。逐层遍历，里层for循环表示遍历当前层。符合题目，空间复杂度o(1)。代码如下（耗时0ms）：

    public void connect(TreeLinkNode root) {
        if(root == null) {
            return;
        }
        TreeLinkNode pre = root, cur = null;
        //外层循环是遍历到二叉树的第几层
        while(pre.left != null) {
            cur = pre;
            //里层循环是针对每一层，将其下面一层形成单链表
            while(cur != null) {
                //左孩子的next一定是右孩子
                cur.left.next = cur.right;
                //右孩子的next要么是null要么是当前结点右兄弟的左孩子
                if(cur.next != null) {
                    cur.right.next = cur.next.left;
                }
                //遍历当前结点的右兄弟
                cur = cur.next;
            }
            pre = pre.left;
        }
    }