C++求解二叉树的下一个结点问题
时间：2022-06-07 09:20:20 | 栏目：C代码 | 点击：次
题目描述
给定一个二叉树其中的一个结点，请找出中序遍历顺序的下一个结点并且返回。注意，树中的结点不仅包含左右子结点，同时包含指向父结点的next指针。下图为一棵有9个节点的二叉树。树中从父节点指向子节点的指针用实线表示，从子节点指向父节点的用虚线表示
示例:
输入:{8,6,10,5,7,9,11},8
返回:9
解析:这个组装传入的子树根节点，其实就是整颗树，中序遍历{5,6,7,8,9,10,11}，根节点8的下一个节点就是9，应该返回{9,10,11}，后台只打印子树的下一个节点，所以只会打印9，如下图，其实都有指向左右孩子的指针，还有指向父节点的指针，下图没有画出来
数据范围：节点数满足1≤n≤50 ，节点上的值满足1≤val≤100
要求：空间复杂度 O(1) ，时间复杂度 O(n)
示例：
输入：
{8,6,10,5,7,9,11},8
返回值：
9
解题思路
本题考察数据结构树的使用。两个方法：
1）暴力破解。通过next指针获取根结点，对其进行中序排序，排序过程中用vector存储，然后直接根据位置输出即可。
2）结合中序排序性质。若某个结点存在右子树，则右子树的最左孩子就是它的下一个结点；若不存在右子树，则它的第一个右父亲，就是它的下一个结点。
测试代码
1)暴力破解
/*
struct TreeLinkNode {
int val;
struct TreeLinkNode *left;
struct TreeLinkNode *right;
struct TreeLinkNode *next;
TreeLinkNode(int x) :val(x), left(NULL), right(NULL), next(NULL) {
}
};
*/
class Solution {
public:
TreeLinkNode* GetNext(TreeLinkNode* pNode) {
if(!pNode)
return NULL;
// 确定根结点
TreeLinkNode* root=pNode;
while(root->next)
{
root=root->next;
}
// 中序排序
vector<TreeLinkNode*> v;
inorder(root,v);
for(int i=0;i<v.size();++i)
{
if(v[i]==pNode&&(i+1)<v.size())
return v[i+1];
}
return NULL;
}
// 排序
void inorder(TreeLinkNode* root,vector<TreeLinkNode*> &v)
{
if(!root)
return;
// 中序排序
inorder(root->left,v);
v.push_back(root);
inorder(root->right,v);
}
};
2)结合中序排序性质
/*
struct TreeLinkNode {
int val;
struct TreeLinkNode *left;
struct TreeLinkNode *right;
struct TreeLinkNode *next;
TreeLinkNode(int x) :val(x), left(NULL), right(NULL), next(NULL) {
}
};
*/
class Solution {
public:
TreeLinkNode* GetNext(TreeLinkNode* pNode) {
if(!pNode)
return NULL;
// 判断是否存在右子树
if(pNode->right)
{
TreeLinkNode* target=pNode->right;
// 取最左孩子
while(target->left)
{
target=target->left;
}
return target;
}
// 不存在右子树，寻找第一个右父亲
while(pNode->next)
{
if(pNode->next->left==pNode)
return pNode->next;
pNode=pNode->next;
}
return NULL;
}
};