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
题解
解题思路
本题使用 层次遍历 即可解决，每次遍历一层的节点，对于每个节点，把 next 指向下一节点即可。
层次遍历 是基于 广度优先搜索 实现的，不同的点在于，后者是每次只取出一个节点，无需知道层之间的边界，而后者是每次取出一层的节点进行遍历，这样也可以确定层的边界。
代码
/*
// 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 LinkedList<>();
queue.add(root);
while(!queue.isEmpty()) {
// 记录当前层的节点数 用于下面取出这层所有节点进行处理
int size = queue.size();
for (int i = 0; i < size; i++) {
// 取出当前队头节点
Node node = queue.poll();
// 如果不是当前层的最后一个节点，就取出下一个节点，并且把 next 指向下一节点
if (i < size - 1) {
// 获取下一节点
Node next = queue.peek();
node.next = next;
}
if (node.left != null) {
queue.add(node.left);
// 由于是完全二叉树，所以左子树不为空，右子树也一定不为空
queue.add(node.right);
}
}
}
return root;
}
}
复杂度分析
- 时间复杂度：O(n)
其中 n 是数的节点数。 - 空间复杂度：O(n)
使用了 queue 队列辅助完成遍历。
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