116. Populating Next Right Pointers in Each Node

题目描述

给定一个二叉树

struct TreeLinkNode {
  TreeLinkNode *left;
  TreeLinkNode *right;
  TreeLinkNode *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

说明:

  • 你只能使用额外常数空间。
  • 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。
  • 你可以假设它是一个完美二叉树(即所有叶子节点都在同一层,每个父节点都有两个子节点)。

示例:

给定完美二叉树,

     1
   /  \
  2    3
 / \  / \
4  5  6  7

调用你的函数后,该完美二叉树变为:

     1 -> NULL
   /  \
  2 -> 3 -> NULL
 / \  / \
4->5->6->7 -> NULL

我的解法——递归(AC)

  • 递归:
    • 这道题的特别之处在于不仅仅要遍历树,并且要找到每一层的最右节点,使其指向null。并且需要常数级别的额外空间,因此遍历树应该选用递归而非循环。
    • 借用 next 指针,做到不需要队列就能完成广度优先搜索(BFS):如果当前层所有结点的 next 指针已经设置好了,那么据此,下一层所有结点的 next 指针也可以依次被设置。
    • 由于是完全二叉树,所以若节点的左子结点存在的话,其右子节点必定存在,所以左子结点的next指针可以直接指向其右子节点,对于其右子节点的处理方法是,判断其父节点的next是否为空,若不为空,则指向其next指针指向的节点的左子结点,若为空则指向NULL。
  • 时间复杂度O(n),空间复杂度O(1)
  • Beat 92%
# Definition for binary tree with next pointer.
# class TreeLinkNode:
#     def __init__(self, x):
#         self.val = x
#         self.left = None
#         self.right = None
#         self.next = None

class Solution:
    # @param root, a tree link node
    # @return nothing
        
    def connect(self, root):
        if(root):
            if(root.left):
                root.left.next = root.right
            if(root.next and root.right):
                root.right.next = root.next.left
            self.connect(root.left)
            self.connect(root.right)