题目

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：

  1. struct Node {
  2.   int val;
  3.   Node *left;
  4.   Node *right;
  5.   Node *next;
  6. }

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：
image.png

  1. 输入：root = [1,2,3,4,5,6,7]
  2. 输出：[1,#,2,3,#,4,5,6,7,#]
  3. 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。序列化的输出按层序遍历排列，同一层节点由 next 指针连接，'#' 标志着每一层的结束。

示例 2:

  1. 输入：root = []
  2. 输出：[]

提示：

  • 树中节点的数量在 [0, 2^12 - 1] 范围内

  • -1000 <= node.val <= 1000

    解题方法

    BFS（迭代）

    通过 BFS 遍历每一层，对非最右侧节点，将其next指向下一个节点。
    时间复杂度O(n)，空间复杂度O(n)。
    C++代码： ```cpp / // Definition for a Node. class Node { public: int val; Node left; Node right; Node next;

    Node() : val(0), left(NULL), right(NULL), next(NULL) {}

    Node(int _val) : val(_val), left(NULL), right(NULL), next(NULL) {}

    Node(int _val, Node _left, Node _right, Node* _next)

    1.   : val(_val), left(_left), right(_right), next(_next) {}

    }; */

class Solution { public: Node connect(Node root) { queue nodes; if(root != NULL) nodes.push(root); while(nodes.size()>0) { int size = nodes.size(); for(int i = 0; ileft != NULL) nodes.push(tmp->left); if(tmp->right != NULL) nodes.push(tmp->right); nodes.pop(); if(i!=size-1) tmp->next = nodes.front(); } }

    return root;
}

};

<a name="AaxBO"></a>
## 使用 next 指针
使用`next`指针遍历每一层，连接下一层的`next`指针。<br />时间复杂度`O(n)`，空间复杂度`O(1)`<br />**C++代码：**
```cpp
/*
// Definition for a Node.
class Node {
public:
    int val;
    Node* left;
    Node* right;
    Node* next;

    Node() : val(0), left(NULL), right(NULL), next(NULL) {}

    Node(int _val) : val(_val), left(NULL), right(NULL), next(NULL) {}

    Node(int _val, Node* _left, Node* _right, Node* _next)
        : val(_val), left(_left), right(_right), next(_next) {}
};
*/

class Solution {
public:
    Node* connect(Node* root) {
        if(root == NULL)    return root;
        Node* mostleft = root;
        while(mostleft->left != NULL) {
            Node *cur = mostleft;
            while(cur->next != NULL) {
                cur->left->next = cur->right;
                cur->right->next = cur->next->left;
                cur = cur->next;
            }
            cur->left->next = cur->right;
            mostleft = mostleft->left;
        }


        return root;
    }
};