【LeetCode】117.填充每个节点的下一个右侧节点指针 II（优雅解法，看完跪）

分析

这道题和116题基本一样，区别是之前是满二叉树，而这个不是。

解法一 BFS

直接将116题的代码复制过来就好，一句也不用改。详细可以去我的博客116题看看。

public Node connect(Node root) {
    if (root == null) {
        return root;
    }
    Queue<Node> queue = new LinkedList<Node>();
    queue.offer(root);
    while (!queue.isEmpty()) {
        int size = queue.size();
        Node pre = null;
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            Node cur = queue.poll();
            if (i > 0) {
                pre.next = cur;
            }
            pre = cur;
            if (cur.left != null) {
                queue.offer(cur.left);
            }
            if (cur.right != null) {
                queue.offer(cur.right);
            }

        }
    }
    return root;
}

优雅解法

利用解法一的思想，我们利用 pre 指针，然后一个一个取节点，把它连起来。因为我们没有添加为 null 的节点，就是下边的代码的作用。所以我们不用考虑当前节点为null的情况。

if (cur.left != null) {
    queue.offer(cur.left);
}
if (cur.right != null) {
    queue.offer(cur.right);
}

所以这里是一样的，如果当前节点为null不处理就可以了。

第二个问题，怎么得到每次的开头的节点呢？我们用一个dummy指针，当连接第一个节点的时候，就将dummy指针指向他。此外，之前用的pre指针，把它当成tail指针可能会更好理解。如下图所示：
在这里插入图片描述

cur 指针利用 next 不停的遍历当前层。

如果 cur 的孩子不为 null 就将它接到 tail后边，然后更新tail。

当 cur 为 null的时候，再利用 dummy指针得到新的一层的开始节点。

dummy指针在链表中经常用到，他只是为了处理头结点的情况，它并不属于当前链表。
代码就异常的简单了。

Node connect(Node root) {
    Node cur = root;
    while (cur != null) {
        Node dummy = new Node();
        Node tail = dummy;
        //遍历 cur 的当前层
        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;
        }
        //更新 cur 到下一层
        cur = dummy.next;
    }
    return root;
}

递归

核心是getNextNoNullChild，根据root，找到下一级右手第一个
然后分情况讨论，对每个节点：
左子右子都有，则左子next指向右子，右子next指向getNextNoNullChild
只有左子，左子指向getNextNoNullChild，
只有右子，右子指向getNextNoNullChild，

注意：递归时要先递归右子树，否则上级节点next关系没建好，下级无法成功getNextNoNullChild

// package com.leetcode.explore.learnCard.dataStructureBinaryTree.conclusion4;

/**
 * 补充节点的右侧指针，不是完美二叉树
 */
public class Solution {
    public Node connect(Node root) {
        if (root == null || (root.right == null && root.left == null)) {
            return root;
        }
        if (root.left != null && root.right != null) {
            root.left.next = root.right;
            root.right.next = getNextNoNullChild(root);
        }
        if (root.left == null) {
            root.right.next = getNextNoNullChild(root);
        }
        if (root.right == null) {
            root.left.next = getNextNoNullChild(root);
        }

        //这里要注意：先递归右子树，否则右子树根节点next关系没建立好，左子树到右子树子节点无法正确挂载
        root.right = connect(root.right);
        root.left = connect(root.left);

        return root;
    }

    /**
     * 一路向右找到有子节点的根节点
     */
    private static Node getNextNoNullChild(Node root) {
        while (root.next != null) {
            if (root.next.left != null) {
                return root.next.left;
            }
            if (root.next.right != null) {
                return root.next.right;
            }
            root = root.next;
        }
        return null;
    }
}