leetcode 之Populating Next Right Pointers in Each Node解題思路
題目如下:
Given a binary tree
struct TreeLinkNode { TreeLinkNode *left; TreeLinkNode *right; TreeLinkNode *next; }
Populate each next pointer to point to its next right node. If there is no next right node, the next pointer should be set to NULL
.
Initially, all next pointers are set to NULL
Note:
- You may only use constant extra space.
- You may assume that it is a perfect binary tree (ie, all leaves are at the same level, and every parent has two children).
For example,
Given the following perfect binary tree,
1 / \ 2 3 / \ / \ 4 5 6 7
After calling your function, the tree should look like:
1 -> NULL / \ 2 -> 3 -> NULL / \ / \ 4->5->6->7 -> NULL
題目的大體意思就是將一顆滿二叉樹轉變成三叉樹,每一個節點的next值指向它右邊的節點,如果右邊沒有節點的話,置為Null,初始值都為null。
下面給出解題思路:
從圖上的例子就可以看出,新增next屬性是按層次新增的,所以該題有點類似於層次遍歷。因此可以採用一個輔助資料結構--佇列。
節點4的next節點就指向其後面的節點。節點5,6依次如此。
和層次遍歷不同的是,這裡需要記錄每個節點所屬的層次,否則如果7後面添加了下一層次的節點,按照上面的演算法節點7的next節點將會指向其後面的節點,就是錯誤的。
那如何記錄每一個節點的層次呢?
其實也不用額外開闢空間記錄每個節點的層次,這裡我們只需要記錄每一層有多少節點,那我們就會更改(節點個數 - 1)個next指標。如上圖,該層次有4個節點,只要更改3個next指標即可,所以用一層while迴圈控制就ok了。每次獲取一對節點,因此第一個節點用刪除頭結點的方式,第二個節點用獲取頭節點但是不刪除的方式。直到剩下最後一對節點,用同時刪除兩個頭結點的方式。
每一層的節點數是2的次冪,比較容易計算。
/**
* Definition for binary tree with next pointer.
* public class TreeLinkNode {
* int val;
* TreeLinkNode left, right, next;
* TreeLinkNode(int x) { val = x; }
* }
*/
public class Solution {
public void connect(TreeLinkNode root) {
if(root == null || (root.left == null && root.right == null)) return;
Queue<TreeLinkNode> queue = new LinkedList<TreeLinkNode>();
int level = 1;
queue.add(root.left);
queue.add(root.right);
while(queue.peek() != null){//如果佇列不為空,即進行迴圈
int times = (int)Math.pow(2,level) - 1;//記錄每一層的節點個數
TreeLinkNode first = null;
TreeLinkNode second = null;
while(times > 1){
first = queue.remove();//先刪除頭結點
second = queue.element();//獲取頭結點但不刪除
first.next = second;
queue.add(first.left);
queue.add(first.right);
times--;
}
//剩下最後一對節點,同時刪除頭結點
first = queue.remove();
second = queue.remove();
first.next = second;
queue.add(first.left);
queue.add(first.right);
queue.add(second.left);
queue.add(second.right);
level++;//當一層結束之後,層次增加
}
}
}