【Java】 剑指offer(7) 二叉树的下一个结点

本文参考自《剑指offer》一书，代码采用Java语言。

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题目

　　给定一棵二叉树和其中的一个结点，如何找出中序遍历顺序的下一个结点？ 树中的结点除了有两个分别指向左右子结点的指针以外，还有一个指向父结点的指针。

思路

　　首先自己在草稿纸上画图，进行分析（不再展开）。可以发现下一个结点的规律为：

　　1.若当前结点有右子树时，其下一个结点为右子树中最左子结点；

　　2.若当前结点无右子树时，

　　　　（1）若当前结点为其父结点的左子结点时，其下一个结点为其父结点；

　　　　（2）若当前结点为其父结点的右子结点时，继续向上遍历父结点的父结点，直到找到一个结点是其父结点的左子结点（与（1）中判断相同），该结点即为下一结点。

测试用例

　　1.正常二叉树

　　2.左斜树、右斜树

　　4.单个结点

　　5.null

　　6.不同位置结点的下一结点（即上面分析的几种情况、无下一节点等情况）

完整Java代码

（含测试代码）

由于树的生成较为繁琐，下面不含全部测试代码，但主体代码已经通过了牛客网中的测试，可以保证没有问题。

/**
 * 
 * @Description 二叉树的下一个结点 
 *
 * @author yongh
 * @date 2018年9月12日 下午7:20:45
 */

// 题目：给定一棵二叉树和其中的一个结点，如何找出中序遍历顺序的下一个结点？
// 树中的结点除了有两个分别指向左右子结点的指针以外，还有一个指向父结点的指针。

public class NextNodeInBinaryTrees {
	private class TreeLinkNode {
		int val;
		TreeLinkNode left = null;
		TreeLinkNode right = null;
		TreeLinkNode parent = null;

		TreeLinkNode(int val) {
			this.val = val;
		}
	}

	public TreeLinkNode GetNext(TreeLinkNode pNode) {
		if (pNode == null) {
			System.out.print("结点为null ");
			return null;
		}
		if (pNode.right != null) {
			pNode = pNode.right;
            while(pNode.left!=null)
                pNode=pNode.left;
            return pNode;
		}
        while(pNode.parent !=null){
            if(pNode==pNode.parent .left)
                return pNode.parent;
            pNode=pNode.parent;
        }
        return null;
	}

	
	// ==================================测试代码==================================
	//创建树较为繁琐，未包括所有测试代码。
	public void test1() {
		TreeLinkNode node = null;
		TreeLinkNode nextNode = GetNext(node);
		if(nextNode!=null)
			System.out.println(nextNode.val);
		else
			System.out.println("无下一结点");
	}

	public void test2() {
		TreeLinkNode node1 = new TreeLinkNode(1);
		TreeLinkNode node2 = new TreeLinkNode(2);
		TreeLinkNode node3 = new TreeLinkNode(3);
		TreeLinkNode node4 = new TreeLinkNode(4);
		node1.left = node2;
		node1.right = node3;
		node2.parent = node1;
		node3.parent = node1;
		node4.left=node1;
		node1.parent=node4;
		TreeLinkNode nextNodeOf1=GetNext(node1);
		TreeLinkNode nextNodeOf2=GetNext(node2);
		TreeLinkNode nextNodeOf3=GetNext(node3);
		TreeLinkNode nextNodeOf4=GetNext(node4);
		if(nextNodeOf1!=null)
			System.out.println("1结点的下一个结点值为："+nextNodeOf1.val);
		else
			System.out.println("1结点无下一结点");
		if(nextNodeOf2!=null)
			System.out.println("2结点的下一个结点值为："+nextNodeOf2.val);
		else
			System.out.println("2结点无下一结点");
		if(nextNodeOf3!=null)
			System.out.println("3结点的下一个结点值为："+nextNodeOf3.val);
		else
			System.out.println("3结点无下一结点");
		if(nextNodeOf4!=null)
			System.out.println("4结点的下一个结点值为："+nextNodeOf4.val);
		else
			System.out.println("4结点无下一结点");
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		NextNodeInBinaryTrees demo = new NextNodeInBinaryTrees();
		System.out.print("test1:");
		demo.test1();
		System.out.print("test2:");
		demo.test2();
	}
}

　　

test1:结点为null 无下一结点
test2:1结点的下一个结点值为：3
2结点的下一个结点值为：1
3结点的下一个结点值为：4
4结点无下一结点

收获

　　1.在面对复杂问题时要学会画图和举例分析

　　2.在分情况讨论时，一定要考虑到所有情况，这些都是在写代码前需要考虑到的。

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