116. 填充每个节点的下一个右侧节点指针
Difficulty: 中等
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
Solution
Language: 全部题目
简单来说，完美二叉树的定义是任意一个父节点都有两个子节点。题目的要求是填充每一个节点的右侧next指针，然后我们可以把它转化为求解二叉树的层序遍历，遍历二叉树每层的节点，然后把节点的next指针指向它的右侧，注意初始状态下，所有 next 指针都被设置为 NULL，所以不需要考虑每一层最后一个节点。
在实现层序遍历（BFS）的过程中利用到了队列的性质：先入先出，每次从队列里pop出来的是该节点右侧的节点。
"""
# Definition for a Node.
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':
# BFS
if not root:
return
queue = [root]
while queue:
size = len(queue)
for i in range(size):
cur = queue.pop(0)
if i < size - 1: # 层序遍历的最后一个元素不考虑
cur.next = queue[0]
if cur.left:
queue.append(cur.left)
if cur.right:
queue.append(cur.right)
return root