【Java】 劍指offer(7) 二叉樹的下一個結點

本文參考自《劍指offer》一書，代碼採用Java語言。

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題目

　　給定一棵二叉樹和其中的一個結點，如何找出中序遍歷順序的下一個結點？ 樹中的結點除了有兩個分別指向左右子結點的指針之外，還有一個指向父結點的指針。

思路

　　首先本身在草稿紙上畫圖，進行分析（再也不展開）。能夠發現下一個結點的規律爲：

　　1.若當前結點有右子樹時，其下一個結點爲右子樹中最左子結點；

　　2.若當前結點無右子樹時，

　　　　（1）若當前結點爲其父結點的左子結點時，其下一個結點爲其父結點；

　　　　（2）若當前結點爲其父結點的右子結點時，繼續向上遍歷父結點的父結點，直到找到一個結點是其父結點的左子結點（與（1）中判斷相同），該結點即爲下一結點。

測試用例

　　1.正常二叉樹

　　2.左斜樹、右斜樹

　　4.單個結點

　　5.null

　　6.不一樣位置結點的下一結點（即上面分析的幾種狀況、無下一節點等狀況）

完整Java代碼

（含測試代碼）

因爲樹的生成較爲繁瑣，下面不含所有測試代碼，但主體代碼已經經過了牛客網中的測試，能夠保證沒有問題。

/**
 * 
 * @Description 二叉樹的下一個結點 
 *
 * @author yongh
 * @date 2018年9月12日 下午7:20:45
 */

// 題目：給定一棵二叉樹和其中的一個結點，如何找出中序遍歷順序的下一個結點？
// 樹中的結點除了有兩個分別指向左右子結點的指針之外，還有一個指向父結點的指針。

public class NextNodeInBinaryTrees {
	private class TreeLinkNode {
		int val;
		TreeLinkNode left = null;
		TreeLinkNode right = null;
		TreeLinkNode parent = null;

		TreeLinkNode(int val) {
			this.val = val;
		}
	}

	public TreeLinkNode GetNext(TreeLinkNode pNode) {
		if (pNode == null) {
			System.out.print("結點爲null ");
			return null;
		}
		if (pNode.right != null) {
			pNode = pNode.right;
            while(pNode.left!=null)
                pNode=pNode.left;
            return pNode;
		}
        while(pNode.parent !=null){
            if(pNode==pNode.parent .left)
                return pNode.parent;
            pNode=pNode.parent;
        }
        return null;
	}

	
	// ==================================測試代碼==================================
	//建立樹較爲繁瑣，未包括全部測試代碼。
	public void test1() {
		TreeLinkNode node = null;
		TreeLinkNode nextNode = GetNext(node);
		if(nextNode!=null)
			System.out.println(nextNode.val);
		else
			System.out.println("無下一結點");
	}

	public void test2() {
		TreeLinkNode node1 = new TreeLinkNode(1);
		TreeLinkNode node2 = new TreeLinkNode(2);
		TreeLinkNode node3 = new TreeLinkNode(3);
		TreeLinkNode node4 = new TreeLinkNode(4);
		node1.left = node2;
		node1.right = node3;
		node2.parent = node1;
		node3.parent = node1;
		node4.left=node1;
		node1.parent=node4;
		TreeLinkNode nextNodeOf1=GetNext(node1);
		TreeLinkNode nextNodeOf2=GetNext(node2);
		TreeLinkNode nextNodeOf3=GetNext(node3);
		TreeLinkNode nextNodeOf4=GetNext(node4);
		if(nextNodeOf1!=null)
			System.out.println("1結點的下一個結點值爲："+nextNodeOf1.val);
		else
			System.out.println("1結點無下一結點");
		if(nextNodeOf2!=null)
			System.out.println("2結點的下一個結點值爲："+nextNodeOf2.val);
		else
			System.out.println("2結點無下一結點");
		if(nextNodeOf3!=null)
			System.out.println("3結點的下一個結點值爲："+nextNodeOf3.val);
		else
			System.out.println("3結點無下一結點");
		if(nextNodeOf4!=null)
			System.out.println("4結點的下一個結點值爲："+nextNodeOf4.val);
		else
			System.out.println("4結點無下一結點");
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		NextNodeInBinaryTrees demo = new NextNodeInBinaryTrees();
		System.out.print("test1:");
		demo.test1();
		System.out.print("test2:");
		demo.test2();
	}
}

　　

test1:結點爲null 無下一結點
test2:1結點的下一個結點值爲：3
2結點的下一個結點值爲：1
3結點的下一個結點值爲：4
4結點無下一結點

NextNodeInBinaryTrees

 

收穫

　　1.在面對複雜問題時要學會畫圖和舉例分析

　　2.在分狀況討論時，必定要考慮到全部狀況，這些都是在寫代碼前須要考慮到的。

 

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