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0116:填充每个节点的下一个右侧节点指针(★)

力扣第 116 题

题目

给定一个 完美二叉树 ,其所有叶子节点都在同一层,每个父节点都有两个子节点。二叉树定义如下:

struct Node {
int val;
Node *left;
Node *right;
Node *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

示例 1:

输入:root = [1,2,3,4,5,6,7]
输出:[1,#,2,3,#,4,5,6,7,#]
解释:给定二叉树如图 A 所示,你的函数应该填充它的每个 next 指针,以指向其下一个右侧节点,如图 B 所示。序列化的输出按层序遍历排列,同一层节点由 next 指针连接,'#' 标志着每一层的结束。

示例 2:

输入:root = []
输出:[]

提示:

  • 树中节点的数量在 [0, 212 - 1] 范围内
  • -1000 <= node.val <= 1000

进阶:

  • 你只能使用常量级额外空间。
  • 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。

相似问题:

分析

#1

最简单的就是层序遍历,每一层填充即可。

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class Solution:
    def connect(self, root: 'Optional[Node]') -> 'Optional[Node]':
        Q = [root] if root else []
        while Q:
            for u,v in pairwise(Q):
                u.next = v
            Q = [c for u in Q for c in [u.left,u.right] if c]
        return root

54 ms

#2

要求不用额外空间,有个巧妙的想法

  • 每层提前填充下一层的 next 指针
  • 每层根据 next 指针即可遍历

解答

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class Solution:
    def connect(self, root: 'Optional[Node]') -> 'Optional[Node]':
        u = root
        while u and u.left:
            p = u
            while p:
                p.left.next = p.right
                if p.next:
                    p.right.next = p.next.left
                p = p.next
            u = u.left
        return root

38 ms