剑指offer面试题8(java版):二叉树的下一个节点

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剑指offer面试题8(java版):二叉树的下一个节点

题目描述

给定一个二叉树和其中的一个结点，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指针

思路

• 要弄清楚中序遍历
• 具体思路见注释

复杂度

• 时间复杂度: 和数的深度有关
• 空间复杂度: 没有分配额外的空间, O(1)

/*
public class TreeLinkNode {
    int val;
    TreeLinkNode left = null;
    TreeLinkNode right = null;
    TreeLinkNode next = null;

    TreeLinkNode(int val) {
        this.val = val;
    }
}
*/
public class Solution {
    public TreeLinkNode GetNext(TreeLinkNode pNode)
    {
        // 健壮性判断
        if(pNode == null)
            return null;
        // 开始正常执行
        /*
        首先明确当前节点的下一个节点由其右子树或者祖先节点决定, 跟它的左子树没有关系
        1.当前节点有右子树,则下一个节点是右子树中最左子节点
        2.当前节点没有右子树
            2.1当前节点有父节点
                2.1.1当前节点是其父节点的左子节点, 则下一个节点是当前节点的父节点
                2.1.2当前节点是其父节点的右子节点, 当前节点的父节点记作p
                    2.1.2.1向上遍历p的父节点,直到找到这样一个节点, 该节点是其父节点的左子节点
                    2.1.2.2向上遍历p的父节点,如果遇到null,则说明当前节点是最后一个节点,没有下一个节点
            2.2当前节点没有父节点
                说明当前节点是最后一个节点, 没有下一个节点了, 返回null
        可以看出,上面总共有2大类情况
        */
        //1.
        if(pNode.right != null){
            TreeLinkNode curr = pNode.right;
            while(curr.left != null){
                curr = curr.left;
            }
            return curr;
        }
        //2.1
        if(pNode.next != null){
            TreeLinkNode curr = pNode.next;
            //2.1.1
            if(pNode == curr.left)
                return curr;
            //2.1.2 (包括了2.1.2.1和2.1.2.2)
            TreeLinkNode father = curr.next;
            while(father != null && curr == father.right ){
                curr = father;
                father = curr.next; //如果father是null了, 则while判断中的father.right就会报错,所以需要扩充while中的条件
            }
            return father;
        }
        //2.2
        return null;
        
    }
}