0116填充每个节点的下一个右侧节点指针 Marathon

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。

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 = [1,2,3,4,5,6,7]
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。

提示：

树中节点的数量少于 4096
-1000 <= node.val <= 1000

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/populating-next-right-pointers-in-each-node

python

# 0116.填充每个节点的下一个右侧节点指针
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:
        """
        迭代法, list解法
        :param root:
        :return:
        """
        if not root:
            return None

        queue = [root]
        while queue:
            n = len(queue)
            for i in range(n):
                node = queue.pop(0)
                if node.left: # 添加节点的左子节点入队
                    queue.append(node.left)
                if node.right: # 添加节点的右子节点入队
                    queue.append(node.right)
                if i == n-1: # 当前层的最后节点时
                    break
                # 添加next指针，指向下个右侧节点，如当层序号1->2->3->4->...->n->None，每个节点指针默认None
                node.next = queue[0]

        return root

class Solution1:
    def connect(self, root: Node) -> Node:
        """
        迭代法，链表解法
        :param root:
        :return:
        """
        first = root
        while first:
            cur = first
            while cur: # 遍历每层节点
                if cur.left: # 左节点next
                    cur.left.next = cur.right
                if cur.right and cur.next: # 右节点的next
                    cur.right.next = cur.next.left
                cur = cur.next # cur移动到同层的next
            first = first.left # 从本层到下一层，每次从同层第一个节点开始next指针指向
        return root

golang

package binaryTree

import "container/list"

type Node struct {
	Val int
	Left, Right, Next *Node
}

func connect(root *Node) *Node {
	res := [][]*Node{}
	if root == nil {
		return root
	}

	queue := list.New()
	queue.PushBack(root)
	var tmpArr []*Node
	for queue.Len() > 0 {
		length := queue.Len() // 处理本层节点
		for i:=0;i<length;i++ {
			node := queue.Remove(queue.Front()).(*Node) // 头部节点出队列
			if node.Left != nil {
				queue.PushBack(node.Left)
			}
			if node.Right != nil {
				queue.PushBack(node.Right)
			}
			tmpArr = append(tmpArr, node)
		}
		res = append(res, tmpArr)
		tmpArr = []*Node{} // 清空层数据
	}
	// 上面操作部分与层序遍历一致
	// 下面操作，遍历每层元素，指定next
	for i:=0;i<len(res);i++ {
		for j:=0;j<len(res[i])-1;j++ { // 当层的最后一个不操作，默认指向nil
			res[i][j].Next = res[i][j+1]
		}
	}
	return root
}