【教3妹学编程-算法题】117. 填充每个节点的下一个右侧节点指针 II

2哥 : 3妹，听说你昨天去面试了，怎么样啊？
3妹：嗨，别提了，让我回去等通知，估计是没有通知了， 还浪费我请了一天假。
2哥 : 你又请假了啊， 你是怎么跟你那个严厉的老板请假的。
3妹：我说我2哥生病了，嘿嘿~

2哥：一猜就是说我生病了，自从你找工作，我这一年都病了十几回了……
3妹：没办法，假不好请嘛， 我尽快找到工作，让你的病快点好。
2哥：你就不能盼我点好，你可以说你2哥结婚了嘛
3妹：对哦，这个理由可以下次说。 不过2哥，你还是个单身狗耶， 要赶紧给我找个2嫂了哈~
2哥：去去，不跟你说了，再给你出道题，兴许下次面试会遇到：

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 1：

输入：root = [1,2,3,4,5,null,7]
输出：[1,#,2,3,#,4,5,7,#]
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。序列化输出按层序遍历顺序（由 next 指针连接），‘#’ 表示每层的末尾。
示例 2：

输入：root = []
输出：[]

提示：

树中的节点数在范围 [0, 6000] 内
-100 <= Node.val <= 100
进阶：

你只能使用常量级额外空间。
使用递归解题也符合要求，本题中递归程序的隐式栈空间不计入额外空间复杂度。

思路：

层次遍历。树的层次遍历基于广度优先搜索，它按照层的顺序遍历二叉树，在遍历第 i层前，一定会遍历完第 i−1 层。

算法如下：初始化一个队列 q，将根结点放入队列中。当队列不为空的时候，记录当前队列大小为 n，从队列中以此取出 n 个元素并通过这 n 个元素拓展新节点。如此循环，直到队列为空。

java代码：

/*
// 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 null;
        }
        Queue queue = new ArrayDeque();
        queue.offer(root);
        while (!queue.isEmpty()) {
            int n = queue.size();
            Node last = null;
            for (int i = 1; i <= n; ++i) {
                Node f = queue.poll();
                if (f.left != null) {
                    queue.offer(f.left);
                }
                if (f.right != null) {
                    queue.offer(f.right);
                }
                if (i != 1) {
                    last.next = f;
                }
                last = f;
            }
        }
        return root;
    }
}