指针之思考

 

116. 填充同一层的兄弟节点

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给定一个二叉树

struct TreeLinkNode {
  TreeLinkNode *left;
  TreeLinkNode *right;
  TreeLinkNode *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。

说明:

• 你只能使用额外常数空间。
• 使用递归解题也符合要求，本题中递归程序占用的栈空间不算做额外的空间复杂度。
• 你可以假设它是一个完美二叉树（即所有叶子节点都在同一层，每个父节点都有两个子节点）。

示例:

给定完美二叉树，

     1
   /  \
  2    3
 / \  / \
4  5  6  7

调用你的函数后，该完美二叉树变为：

　　 1 -> NULL
   /  \
  2 -> 3 -> NULL
 / \  / \
4->5->6->7 -> NULL


原始二叉树根节点为TreeLinkNode* root。此时在内存中，有两个实体，一个是二叉树实体，一个是指针实体。实际只需要指针实体的指针按相应要求填充。我新建一个deque<TreeLinkNode* >容器，层次遍历二叉树，存放一个个TreeLinkNode*的指针,
此时产生第三个实体，指针实体2，如果我再新建一个临时变量TreeLinkNode* tmp，指向出队指针，此时产生第四个实体，临时变量指针3，我对临时变量的指针操作，并不能作用于root系列的指针。

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更新，为了能对root系列指针产生操作，我们取root地址，将其入队，最终成功通过。

/**
 * Definition for binary tree with next pointer.
 * struct TreeLinkNode {
 *  int val;
 *  TreeLinkNode *left, *right, *next;
 *  TreeLinkNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    void connect(TreeLinkNode *root) {
        deque<TreeLinkNode** > Q;
        if(!root)
            return;
        Q.push_back(&root);
        while(!Q.empty())
        {
            int m=Q.size();
            for(int i=0;i<m;i++)
            {
                TreeLinkNode** tmp=Q.front();
                Q.pop_front();
                if(i<m-1)
                    (*tmp)->next=*Q.front();
                else
                    (*tmp)->next=NULL;
                if((*tmp)->left!=NULL)
                    Q.push_back(&((*tmp)->left));
                if((*tmp)->right!=NULL)
                    Q.push_back(&((*tmp)->right));
            }
            
        }
    }
};

 

 ---------------------------

更新，看到一个别的答案，跟我几乎完全一样，但是用的是一级指针，我将我的代码中二级指针全部换为一级指针，结果也通过了

/**
 * Definition for binary tree with next pointer.
 * struct TreeLinkNode {
 *  int val;
 *  TreeLinkNode *left, *right, *next;
 *  TreeLinkNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    void connect(TreeLinkNode *root) {
        deque<TreeLinkNode* > Q;
        if(!root)
            return;
        Q.push_back(root);
        while(!Q.empty())
        {
            int m=Q.size();
            for(int i=0;i<m;i++)
            {
                TreeLinkNode* tmp=Q.front();
                Q.pop_front();
                if(i<m-1)
                    tmp->next=Q.front();
                else
                    tmp->next=NULL;
                if(tmp->left!=NULL)
                    Q.push_back(tmp->left);
                if(tmp->right!=NULL)
                    Q.push_back(tmp->right);
            }
            
        }
    }
};

本来以为自己搞懂了，看来还是有问题，最后我梳理了一遍。

STL中deque的push_back操作调用了一个构造函数，复制了一个root，这时有三个实体， treenode t，  treenode *root，treenode *tmp，他们的关系是*root 等价于*tmp等价于t；

本来操作tmp，跟root没关系，但是为什么tmp->next改变后root->next也变了呢，因为上面那个等价关系，前面的改变相当于 (*tmp).next改变， 而(*root).next与(*tmp.next)是同一个，所以看起来没有动root，但是他们指向的内容是同一个，只要将指向的内容改变，就相当于改变了root。

再说回二级指针那里，二级指针是取root的地址，treenode **tmp，此时(*tmp)等价于root，操作就是相当于root操作，就改变了root。二级指针简单粗暴！

 

指针挺考验C++功力的，多级指针简单粗暴，一级指针优雅而晦涩难懂。