二叉樹連接右指針II

原題

　　Follow up for problem 「Populating Next Right Pointers in Each Node」.
　　What if the given tree could be any binary tree? Would your previous solution still work?
　　Note:
　　You may only use constant extra space.
　　For example,
　　Given the following binary tree,

1
       /  \
      2    3
     / \    \
    4   5    7

 

　　After calling your function, the tree should look like:

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

 

 

題目大意

　　給定一棵二叉樹，有一個next指針，將它們的每一層連接起來。只能使用常量額外空間，樹是一棵任意的二叉樹。

解題思路

　　將樹的每一層節點用next串起來。這樣每一層也會造成一個單鏈表。而每層的鏈表頭，則是，根的左孩子，左孩子，左孩子。利用雙循環，外層循環，沿着根的左孩子，一直向下。內層循環，負責將下一層的節點串起來。即，將本身右孩子放到左孩子的next上，而右孩子，則可經過本身的next指針，找到右鄰居。

代碼實現

樹結點類

public class TreeLinkNode {
    TreeLinkNode left;
    TreeLinkNode right;
    TreeLinkNode next;
}

 

算法實現類，使用常量空間

public class Solution {
    public void connect(TreeLinkNode root) {
        TreeLinkNode queue = root;
        TreeLinkNode level = new TreeLinkNode(0);
        while (queue != null) {
            level.next = null;
            TreeLinkNode current = level;
            while (queue != null) {
                if (queue.left != null) {
                    current.next = queue.left;
                    current = current.next;
                }
                if (queue.right != null) {
                    current.next = queue.right;
                    current = current.next;
                }
                queue = queue.next;
            }
            queue = level.next;
        }
    }
}

 

算法實現類，使用很是量空間

import java.util.Iterator;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

public class Solution {

    public void connect(TreeLinkNode root) {
        if (root != null) {
            // 保存結點
            List<TreeLinkNode> list = new LinkedList<>();
            // 當前處理的結點的前一個結點
            TreeLinkNode prev = null;
            // 當前處理的結點
            TreeLinkNode node;
            // 當前層剩餘的結點個數
            int curr = 1;
            // 記錄下一層的元素個數
            int next = 0;

            // 根結點入隊
            list.add(root);

            // 隊列非空
            while (list.size() > 0) {
                // 刪除隊首元素
                node = list.remove(0);
                // 當前層剩餘數減小
                curr--;

                // 左子樹非空，左子結點入隊
                if (node.left != null) {
                    list.add(node.left);
                    next++;
                }

                // 右子樹非空，右子結點入隊
                if (node.right != null) {
                    list.add(node.right);
                    next++;
                }

                // 若是當前層處理完了
                if (curr == 0) {

                    // 對下一層的元素進行串接
                    Iterator<TreeLinkNode> iterable = list.iterator();
                    if (iterable.hasNext()) {
                        prev = iterable.next();
                        while (iterable.hasNext()) {
                            node = iterable.next();
                            prev.next = node;
                            prev = node;
                        }
                    }

                    // 更新當前層剩餘的結點數
                    curr = next;
                    // 從新統計下層結點數
                    next = 0;
                }
            }
        }
    }
}