填充完美二叉树的next指针结构

本篇文章讨论的是一个关于二叉树结构的算法问题，目标是给定一个完美的二叉树，其中所有叶子节点位于同一层，每个非叶子节点都有两个子节点。题目中定义了一个名为`Node`的结构体，包含整数值`intval`、左右子节点指针`left`和`right`以及一个指向下一个右侧节点的指针`next`，初始时所有`next`指针都被设置为`NULL`。 具体任务是填充`next`指针，使得它指向当前节点的下一个右侧节点。例如，对于输入的二叉树，其节点值为`[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]`，输出应该是`[1, #, 2, 3, #, 4, 5, 6, 7, #]`，其中`#`表示当前层的结束。 实现这个功能的关键在于层次遍历，即先处理完当前层的所有节点，再转向下一层。在代码实现中，使用了一个名为`Solution`的类，其中的`connect`方法采用了层次遍历的策略： 1. 首先判断根节点是否为空，如果是则直接返回。 2. 初始化`leftmost`指针为根节点，然后进入一个循环，只要`leftmost`的左子节点不为空就继续遍历： - 创建一个头指针`head`，并将其设为`leftmost`。 - 在`head`不为空的情况下，执行以下操作： - 将`head`的左子节点的`next`指针指向`head`的右子节点（CONNECTION1）。 - 如果`head`有右子节点，将`head`的右子节点的`next`指针指向`head`的下一个节点的左子节点（CONNECTION2），这样形成了一个连续的右子节点链。 - 更新`head`为下一个节点，即向右移动。 - 当`head`为空时，说明已经处理完当前层的节点，将`leftmost`更新为其左子节点，以便进入下一层的最左节点。 3. 最后，返回根节点作为整个过程的结果。 通过这种方法，可以确保每个节点的`next`指针正确地指向了其下一个右侧节点，从而实现了题目所要求的功能。这个算法的时间复杂度是O(n)，因为只需要遍历一次二叉树的节点。由于题目中限制了树中节点数量不超过4096，所以这种解决方案是可行且高效的。