LeetCode 117. Populating Next Right Pointers in Each Node II

原题地址

大意是，给定二叉树的每个节点都有一个next指针，希望能遍历一遍二叉树使每个节点的next指针指向其同一级的右侧节点（最右侧节点的next指针始终置为空）

如：

         1
       /  
      2    3
     /     
    4   5    7

变换后：

         1 -> NULL
       /  
      2 -> 3 -> NULL
     /     
    4-> 5 -> 7 -> NULL

基本思路是按层序遍历(BFS)来设置指针。因为有next指针的存在，遍历每层时，该层的next指针已经在上一层设置好，所以只需按照next指向的顺序遍历该层即可。只需常量空间。代码及解释如下：

using namespace std;

struct TreeLinkNode {
int val;
TreeLinkNode *left, *right, *next;
TreeLinkNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL), next(NULL) {}
};

class Solution {
public:
    void connect(TreeLinkNode *root) {
        TreeLinkNode *parentLevelPtr = root;
        TreeLinkNode *pseudoNode = new TreeLinkNode(0);
        TreeLinkNode *childLevelHead, *childLevelPtr;
        // 分别为父子层节点准备两套指针，父节点层指针parentLevelPtr按父节点层的next指针往后走。
        for(; parentLevelPtr != NULL; pseudoNode->next = NULL){ // 每次循环结束需要重置pseudoNode的next指针，否则遍历到叶子节点层时循环无法结束
            // 子节点层两个指针childLevelHead和childLevelPtr，初始置为指向一个虚拟节点。使用虚拟节点的好处是不用在循环体内判断是否需要给head赋值。
            childLevelPtr = childLevelHead = pseudoNode;
            for(; parentLevelPtr; parentLevelPtr = parentLevelPtr->next){
                // 父节点指针每移动一次，判断父节点是否有左右儿子，若有则将childLevelPtr的next置为此儿子节点，并将childLevelPtr移至next。
                if(parentLevelPtr->left){
                    childLevelPtr->next = parentLevelPtr->left;
                    childLevelPtr = childLevelPtr->next;
                }
                
                if(parentLevelPtr->right){
                    childLevelPtr->next = parentLevelPtr->right;
                    childLevelPtr = childLevelPtr->next;
                }
            }
            // 父层遍历完毕，将父层节点指向儿子层继续下一轮
            parentLevelPtr = childLevelHead->next;
        }
        delete pseudoNode;
    }
};

示意图