116. 填充每个节点的下一个右侧节点指针

1. 题目描述

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。

示例：

输入：{"$id":"1","left":{"$id":"2","left":{"$id":"3","left":null,"next":null,"right":null,"val":4},"next":null,"right":{"$id":"4","left":null,"next":null,"right":null,"val":5},"val":2},"next":null,"right":{"$id":"5","left":{"$id":"6","left":null,"next":null,"right":null,"val":6},"next":null,"right":{"$id":"7","left":null,"next":null,"right":null,"val":7},"val":3},"val":1}
输出：{"$id":"1","left":{"$id":"2","left":{"$id":"3","left":null,"next":{"$id":"4","left":null,"next":{"$id":"5","left":null,"next":{"$id":"6","left":null,"next":null,"right":null,"val":7},"right":null,"val":6},"right":null,"val":5},"right":null,"val":4},"next":{"$id":"7","left":{"$ref":"5"},"next":null,"right":{"$ref":"6"},"val":3},"right":{"$ref":"4"},"val":2},"next":null,"right":{"$ref":"7"},"val":1}

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。

提示：

• 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

  2. 解题思路

  这里我们使用递归的方式来解决这个问题。我们对二叉树进行先序遍历。我们要讨论两种情况：同一父节点的左右节点相连 和 非同一父节点的左右节点相连，下面来看具体的实现过程：

• 第一步，对于同一父节点的左右节点相连，将左节点的值指向右节点

• 第二部，对于非同一父节点的左右节点相连，以图中的5和6为例，我们通过5的父节点2，找到他的右节点3，再通过3找到其左节点，并将5和相连3相连。

对于上面的步骤，进行递归，直至遍历完所有的节点。此方法的时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(1)。

3. 代码实现

/**
 * // Definition for a Node.
 * function Node(val, left, right, next) {
 *    this.val = val === undefined ? null : val;
 *    this.left = left === undefined ? null : left;
 *    this.right = right === undefined ? null : right;
 *    this.next = next === undefined ? null : next;
 * };
 */
/**
 * @param {Node} root
 * @return {Node}
 */
var connect = function(root) {
    if(!root) return null
    // 同一父节点的左右节点相连
    if(root.left && root.right){
        root.left.next = root.right
    }
    // 非同一父节点的左右节点相连
    if(root.right && root.next && root.next.left){
        root.right.next = root.next.left
    }
    // 递归遍历
    connect(root.left)
    connect(root.right)
    return root
};

4. 提交结果