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填充每个节点的下一个右侧节点指针 II
七崽爱吃小饼干2026/01/09阅读 0专栏 算法合集

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 。

示例 1:

codeType

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。序列化输出按层序遍历顺序(由 next 指针连接),'#' 表示每层的末尾。 示例 2:

codeType
输入:root = []
输出:[]

提示:

  • 树中的节点数在范围 [0, 6000] 内
  • -100 <= Node.val <= 100

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,本题中递归程序的隐式栈空间不计入额外空间复杂度。

解法

解法一:层序遍历

ts
/**
 * Definition for _Node.
 * class _Node {
 *     val: number
 *     left: _Node | null
 *     right: _Node | null
 *     next: _Node | null
 * 
 *     constructor(val?: number, left?: _Node, right?: _Node, next?: _Node) {
 *         this.val = (val===undefined ? 0 : val)
 *         this.left = (left===undefined ? null : left)
 *         this.right = (right===undefined ? null : right)
 *         this.next = (next===undefined ? null : next)
 *     }
 * }
 */


function connect(root: _Node | null): _Node | null {
    // 相当于进行一次层序遍历
    if(!root) return root
    let q = []
    q.push(root)
    while(q.length !== 0){
        let n = q.length // 当前层的节点数
        for(let i = 0; i < n; i++){
            let curNode = q.shift()
            if(i < n - 1){ // 除了每层的最后一个节点,都需要绑定next
                curNode.next = q[0] // 要绑定的下个节点就是队首
            }else{
                curNode.next = null
            }
            if(curNode.left) q.push(curNode.left)
            if(curNode.right) q.push(curNode.right)
        }
    }
    return root
};

解法二:

利用已建立的next,想要建立第i层节点的next,只需要通过第i-1层的next就可以建立连接。从而实现O(1)的空间复杂度。

js
var connect = function(root) {
    if (root === null) {
        return null;
    }
    const queue = [root];
    while (queue.length) {
        const n = queue.length;
        let last = null;
        for (let i = 1; i <= n; ++i) {
            let f = queue.shift();
            if (f.left !== null) {
                queue.push(f.left);
            }
            if (f.right !== null) {
                queue.push(f.right);
            }
            if (i !== 1) {
                last.next = f;
            }
            last = f;
        }
    }
    return root;
};
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