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

代码及解释

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

    Node() {}

    Node(int _val, Node* _left, Node* _right, Node* _next) {
        val = _val;
        left = _left;
        right = _right;
        next = _next;
    }
};
*/
class Solution {
public:
    Node* connect(Node* root) {
        //cellEnd记录这一层的结束节点是几号
        //num记录下一层的总节点数
        int cellEnd=1,num = 0;
        //如果为空或者没有左右节点，返回原根节点
        if(!root || (!root->left && !root->right))
            return root;
        vector<Node*> list ;
        list.push_back(root);
        //利用层次遍历的方式，给该层次非最后一个节点添加next属性
        for(int i=0;i<list.size();i++){
            //如果有左节点，放进去且记录下一层的节点个数
            if(list[i]->left){
                list.push_back(list[i]->left);
                num++;
            }
            //如果有右节点，放进去且记录下一层的节点个数
            if(list[i]->right){
                list.push_back(list[i]->right);
                num++;
            }
            //不是层结束点
            if(i != (cellEnd-1)){
                list[i]->next = list[i+1];
            }
            //是该层的结束，则改变cellEnd的值代表下一层的结束标志
            //同时重置层次记录参数num
            else{
                cellEnd += num;
                num = 0;
            }
        }
        return root;
    }
};