完美二叉树节点指针连接

"该资源是关于填充节点指针的PDF文档，主要讲解如何在完美二叉树中连接每个节点的next指针，使其指向右侧的下一个节点。" 在二叉树的数据结构中，节点通常包含值、左子节点指针和右子节点指针。然而，在某些特定的应用场景中，可能需要额外的指针，例如“next”指针，来连接同一层的相邻节点。这在处理完美二叉树（所有叶子节点都在同一层且每个父节点都有两个子节点）时特别有用，可以形成连续的链表结构，方便遍历。 **填充next指针的题目描述：** 给定一个完美二叉树，任务是填充每个节点的next指针，使其指向右侧的相邻节点。如果无法找到这样的节点，则将其next指针设置为NULL。初始状态下，所有next指针应被初始化为NULL。 **示例1解释：** - 结构定义：Node包含一个整数值，以及左、右子节点指针和一个next指针。 - 示例2提供了两种方法来实现这个功能，这里我们关注层次遍历的方法。 **层次遍历方法：** 1. 层次遍历基于广度优先搜索(BFS)策略，但在此问题中，我们需要一次性处理同一层的所有节点。 2. 首先，创建一个队列并将根节点添加到队列中。队列用于存储待处理的节点。 3. 使用一个外层的while循环来迭代每一层。当队列非空时，说明还有未处理的层。 4. 在内层的for循环中，遍历队列中的所有节点。对于每个节点，首先检查它是否是当前层的最后一个节点，如果不是，将其next指针设置为队列中的下一个节点（即当前层的下一个节点）。 5. 在遍历过程中，同时将当前节点的左右子节点（如果存在）加入队列，以便于处理下一层的节点。 6. 当遍历完当前层的所有节点后，队列中的所有元素都属于下一层，继续这个过程，直到队列为空。 **Java实现代码片段：** ```java public Node connect(Node root) { if (root == null) { return root; } Queue<Node> queue = new LinkedList<>(); queue.add(root); while (!queue.isEmpty()) { int size = queue.size(); for (int i = 0; i < size; i++) { Node node = queue.poll(); if (i < size - 1) { node.next = queue.peek(); } // 添加子节点到队列 if (node.left != null) { queue.add(node.left); } if (node.right != null) { queue.add(node.right); } } } return root; } ``` 在这个Java代码中，`connect`方法接收一个根节点，然后执行层次遍历来连接next指针。队列用于存储待处理的节点，每次从队列中取出一个节点，处理next指针，并将子节点加入队列。最后，返回处理后的根节点。 填充节点指针的问题是通过层次遍历解决的，它有效地连接了完美二叉树中同一层的节点，形成一个链表结构。这个方法不仅适用于给定的示例，也可以应用于其他具有类似需求的二叉树结构。