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🔥系列专栏:算法分析与设计
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题目
给定一个二叉树:
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,null,7] 输出:[1,#,2,3,#,4,5,7,#] 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。序列化输出按层序遍历顺序(由 next 指针连接),'#' 表示每层的末尾。
示例 2:
输入:root = [] 输出:[]
提示:
- 树中的节点数在范围
[0, 6000]
内 -100 <= Node.val <= 100
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,本题中递归程序的隐式栈空间不计入额外空间复杂度
思路
这道题希望我们把二叉树各个层的点组织成链表,一个非常直观的思路是层次遍历。树的层次遍历基于广度优先搜索,它按照层的顺序遍历二叉树,在遍历第 iii 层前,一定会遍历完第 i−1 层。
算法如下:初始化一个队列 q,将根结点放入队列中。当队列不为空的时候,记录当前队列大小为 n,从队列中以此取出 n 个元素并通过这 n 个元素拓展新节点。如此循环,直到队列为空。
代码实现
java">/*
// Definition for a Node.
class Node {public int val;public Node left;public Node right;public Node next;public Node() {}public Node(int _val) {val = _val;}public Node(int _val, Node _left, Node _right, Node _next) {val = _val;left = _left;right = _right;next = _next;}
};
*/class Solution {public Node connect(Node root) {if (root == null) {return null;}Queue<Node> queue = new ArrayDeque<Node>();queue.offer(root);while (!queue.isEmpty()) {int n = queue.size();Node last = null;for (int i = 1; i <= n; ++i) {Node f = queue.poll();if (f.left != null) {queue.offer(f.left);}if (f.right != null) {queue.offer(f.right);}if (i != 1) {last.next = f;}last = f;}}return root;}
}