【剑指offer】面试题 8：二叉树的下一个节点

题目描述

给定一棵二叉树和其中的一个节点，如何找出中序遍历序列的下一个节点？树中的节点除了有两个分别指向左、右子节点的指针，还有一个指向父节点的指针。

思路

以二叉树的中序遍历是 {d, b, h, e, i, a, f, c, g} 为例。

如果一个节点有右子树，那么按照中序遍历的规则，它的下一个节点就是它的右子树的最左子节点。

如果一个节点没有右子树，如果节点是其父节点的左子节点，那么它的下一个节点就是它的父节点；

如果一个节点没有右子树，并且该节点还是其父节点的右子树，那么沿着指向父节点的指针一直向上遍历，直到找到一个节点是它父节点的左子节点。如果这样的节点存在，那么这个节点的父节点就是我们要找的下一个节点。

参考代码：

'''
给定一个二叉树和其中的一个结点，请找出中序遍历顺序的下一个结点并且返回。
注意，树中的结点不仅包含左右子结点，同时包含指向父结点的指针。
'''

# -*- coding:utf-8 -*-
class TreeLinkNode:
def __init__(self, x):
self.val = x
self.left = None # 左子节点
self.right = None # 右子节点
self.next = None # 指向父节点的指针

class Solution:
def GetNext(self, pNode):
if pNode == None:
return
pNext = None
if pNode.right != None: # 存在右子树
pRight = pNode.right
while pRight.left != None:
pRight = pRight.left
pNext = pRight
elif pNode.next != None: # 不存在右子树
pCurrent = pNode
pParent = pCurrent.next
while pParent != None and pCurrent == pParent.right: # 不存在父节点，且当前节点是父节点的右子树
pCurrent = pParent
pParent = pCurrent.next
pNext = pParent
return pNext

class Solution2:
def GetNext(self, pNode):
# 输入是一个空节点
if pNode == None:
return None
# 注意当前节点是根节点的情况，所以在最开始设定pNext = None,
# 如果下列情况都不满足，说明当前节点为根节点，直接输出None
pNext = None
# 如果输入节点有右子树，则下一个节点是当前节点右子树中最左节点
if pNode.right:
pNode = pNode.right
while pNode.left:
pNode = pNode.left
pNext = pNode
else:
# 如果当前节点有父节点且当前节点是父节点的左子节点，
# 则下一个节点即为父节点
if pNode.next and pNode.next.left == pNode:
pNext = pNode.next
# 如果当前节点有父节点且当前节点是父节点的右子节点，那么向上遍历
# 当遍历到当前节点为父节点的左子节点时，输入节点的下一个节点为当前节点的父节点
elif pNode.next and pNode.next.right == pNode:
pNode = pNode.next
while pNode.next and pNode.next.right == pNode:
pNode = pNode.next
# 遍历终止条件是当前节点有父节点，并且当前节点是父节点的左子节点，
# 输入节点的下一个节点为当前节点的父节点
# 反之，终止时，当前节点没有父节点，说明当前节点在位于根节点的右子树，
# 没有下一个节点
if pNode.next:
pNext = pNode.next

return pNext