Java实现 LeetCode 117 填充每个节点的下一个右侧节点指针 II（二）

117. 填充每个节点的下一个右侧节点指针 II

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：

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。

提示：

树中的节点数小于 6000
-100 <= node.val <= 100

class Solution {
   public Node connect_1(Node root) {
        if (root == null) {
            return null;
        }
        // 借助队列实现层次遍历
        LinkedList<Node> queue = new LinkedList<>();
        queue.add(root);
        while (!queue.isEmpty()) {
            int size = queue.size();
            while (size-- > 0) {
                Node node = queue.remove();
                if (size > 0) {
                    node.next = queue.peek();
                }
                if (node.left != null) {
                    queue.add(node.left);
                }
                if (node.right != null) {
                    queue.add(node.right);
                }
            }
        }
        return root;
    }

    public Node connect(Node root) {
        if (root == null) {
            return null;
        }
        if (root.left != null) {
            if (root.right != null) {
                // 若右子树不为空，则左子树的 next 即为右子树
                root.left.next = root.right;
            } else {
                // 若右子树为空，则右子树的 next 由根节点的 next 得出
                root.left.next = nextNode(root.next);
            }
        }
        if (root.right != null) {
            // 右子树的 next 由根节点的 next 得出
            root.right.next = nextNode(root.next);
        }
        // 先确保 root.right 下的节点的已完全连接，因 root.left 下的节点的连接
        // 需要 root.left.next 下的节点的信息，若 root.right 下的节点未完全连
        // 接（即先对 root.left 递归），则 root.left.next 下的信息链不完整，将
        // 返回错误的信息。可能出现的错误情况如下图所示。此时，底层最左边节点将无
        // 法获得正确的 next 信息：
        //                  o root
        //                 / 
        //     root.left  o —— o  root.right
        //               /    / 
        //              o —— o   o
        //             /        / 
        //            o        o   o
        connect(root.right);
        connect(root.left);
        return root;
    }

    private Node nextNode(Node node) {
        while (node != null) {
            if (node.left != null) {
                return node.left;
            }
            if (node.right != null) {
                return node.right;
            }
            node = node.next;
        }
        return null;
    }

}