题目链接

英文链接：https://leetcode.com/problems/populating-next-right-pointers-in-each-node/

中文链接：https://leetcode-cn.com/problems/populating-next-right-pointers-in-each-node/

题目详述

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。

题目详解

从根节点开始进行广度优先搜索，每次遍历一层结点。
对于每个结点，先让左孩子的 next 指针指向右孩子，右孩子的 next 指针指向下一个结点的左孩子。
每当遍历完这一层时，代表下一层的结点已经通过 next 指针链接起来了。进入下一层就可以重复这样操作。
由于 next 指针的存在，可以只使用常量级额外空间来进行搜索，空间复杂度为 O(1)。

public class LeetCode_00116 {

    public Node connect(Node root) {
        if (root == null) {
            return null;
        }
        Node cur = root;
        while (cur.left != null) {
            for (Node p = cur; p != null; p = p.next) {
                p.left.next = p.right;
                if (p.next != null) {
                    p.right.next = p.next.left;
                }
            }
            cur = cur.left;
        }
        return root;
    }
}