问题描述

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;
}

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。

思路

本来打算用层序遍历来做。可是行不通，因为只让用常数级的额外空间，真是日了狗。
想了一下，用DFS来做。咋整呢？对于一个非空结点，如果它的左孩子不为空，(则下面还有一层结点，放心用)则让它的左孩子指向右孩子。交上去收获一枚WA。为啥呢？看图：

我只是让一个结点的左孩子指向了右孩子，并没有让5和6这种兄弟间的孩子具有指向性。所以应该多加一个指向：即，如果当前root有右兄弟，则让当前root的右孩子指向root的右兄弟的左孩子。(方法一)

当然啦，方法一可能不太好想？那说个好想的。我们弄出来另一个connect,它符合把左右节点连接起来。并且递归的把左孩子、右孩子。右孩子，兄弟的左孩子。兄弟的左孩子，兄弟的右孩子连接起来。（方法二）

方法一

/*
// Definition for a Node.
class Node {
    public int val;
    public Node left;
    public Node right;
    public Node next;

    public Node() {}
    
    public Node(int _val) {
        val = _val;
    }

    public 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;
        if(root.left != null){
            root.left.next = root.right;
            if(root.next != null){
                root.right.next = root.next.left;
            }
            connect(root.left);
            connect(root.right);
        }
        return root;
    }
}

方法二

class Solution {
    public Node connect(Node root) {
        if(root == null) return null;
        connect(root.left,root.right);
        return root;
    }
    private void connect(Node left, Node right){
        if(left == null) return;
        left.next = right;
        connect(left.left,left.right);
        connect(left.right,right.left);
        connect(right.left,right.right);
    }
}