LeetCode解题心得——填充每个节点的下一个右侧节点指针 II（python）

题目

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。

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。

思路

1.

时间复杂度O(n),空间复杂度O(n)

"""
# 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':
if not root: return
queue = [root]
while queue:
size = len(queue)
for i in range(size):
cur = queue.pop(0)
if i < size-1:
cur.next = queue[0]
if cur.left: queue.append(cur.left)
if cur.right: queue.append(cur.right)
return root

2.

时间复杂度O(n),空间复杂度O(1)

纵向是二叉树，横向是链表，两层嵌套循环，主循环处理各层，子循环处理每层节点的各子节点。
定义3个变量，分别标记：下一层头节点head，下一层已遍历到的前置节点pre，以及当前层处理的游标cur：

• 总初始化：下一层要处理的头节点head=root
• 各层初始化：当前层处理游标节点cur用head更新赋值，而后pre=head=None，表示下一层尚未找到前置和头节点
• 对当前层游标节点cur进行处理，对左右子节点分别判断：
• 如果下一层尚未找到前置节点，则意味着该左/右子节点就是下一层的头节点，于是更新pre=head=该子节点
• 如果pre已赋值，则直接更新pre的next到当前的左/右子节点，然后pre更新到其next值
  cur游标更新到下一个值
• 根据更新后的head，处理下一层

"""
# 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':
head = root
while head:#当前层的头节点
cur = head #当前层处理节点
pre = head = None#初始化下一层头节点和前置节点
while cur:
if cur.left:
if not pre:#若尚未找到下一层前置节点，则同步更新下一层头节点和前置节点
pre = head =cur.left
else:#已找到下一层前置节点，则将前置节点指向当前子节点，并前移pre
pre.next = cur.left
pre = pre.next
if cur.right:
if not pre:
pre = head = cur.right
else:
pre.next = cur.right
pre = pre.next
cur = cur.next
return root

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