【LeetCode】117. 填充每个节点的下一个右侧节点指针 II

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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。

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。

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。

提示

  • 树中的节点数小于 6000
  • -100 <= node.val <= 100

题解

思路

题目是填充每个节点的下一个右侧节点指针,之前做过一些层序遍历的题,所以一开始就直接想到继续用层序遍历,在每一层遍历时,将每个节点的next指针相连即可。这道题对空间复杂度有要求,正常应该是递归才能通过的,我写的层序遍历也通过了,后续再改进。

稍微注意一下,就是树初始化的状态每个节点的next指针均是指向NULL的,所以每层最后一个节点不需要处理next指针。

因为是层序遍历,每一层的左节点右节点不停的遍历,感觉和队列的先进先出很像,所以考虑用队列实现。关键在于队列的先进先出顺序,能够保证每一层的元素都遍历到。先把根节点放入队列,然后把它弹出来,把弹出来的元素的左节点右节点再放入队列中,此时在队列的后面,不影响队列前面的顺序。不断的重复,就实现了题目中所说的层序遍历。

代码

"""
# Definition for a Node.
class Node:
    def __init__(self, val: int = 0, left: 'Node' = None, right: 'Node' = None, next: 'Node' = None):
        self.val = val
        self.left = left
        self.right = right
        self.next = next
"""

class Solution:
    def connect(self, root: 'Node') -> 'Node':
        if not root:
            return root
        q = collections.deque()
        q.append(root)
        while q:
            m = len(q)
            for i in range(m):
                tmp = q.popleft()
                if i < m - 1:
                    tmp.next = q[0]
                if tmp.left:
                    q.append(tmp.left)
                if tmp.right:
                    q.append(tmp.right)      
        return root

结语

业精于勤,荒于嬉;行成于思,毁于随。