116. 填充每个节点的下一个右侧节点指针（中等 树 广度优先搜索 二叉树）

116. 填充每个节点的下一个右侧节点指针

给定一个 完美二叉树 ，其所有叶子节点都在同一层，每个父节点都有两个子节点。二叉树定义如下：

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。

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，本题中递归程序占用的栈空间不算做额外的空间复杂度。

示例：

输入：root = [1,2,3,4,5,6,7]
输出：[1,#,2,3,#,4,5,6,7,#]
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。序列化的输出按层序遍历排列，同一层节点由 next 指针连接，’#’ 标志着每一层的结束。

提示：

树中节点的数量少于 4096
-1000 <= node.val <= 1000

分析

分析参考
https://github.com/youngyangyang04/leetcode-master/blob/master/problems/0102.%E4%BA%8C%E5%8F%89%E6%A0%91%E7%9A%84%E5%B1%82%E5%BA%8F%E9%81%8D%E5%8E%86.md
题目要求是，树的每一层最左边节点依次指向（next）右边节点，最右边节点指向null。
利用层序遍历，在102题的基础上，为了满足该要求，首先对于每一层都创建一个节点保存最左边节点，然后在循环中创建一个节点保存第二个节点，两个节点链接好后一起后移，由于每个节点在刚开始时默认next是null，所以每层最后一个节点不需要考虑指向。

题解（Java）

/*
// 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 root;
        Queue<Node> q = new LinkedList();
        q.offer(root);
        while (!q.isEmpty()) {
            int size = q.size();
            Node node = q.poll();
            if (node.left != null) {
                q.offer(node.left);
                q.offer(node.right);
            }
            while (size > 1) {
                Node next = q.poll();
                size--;
                if (next.left != null) {
                    q.offer(next.left);
                    q.offer(next.right);
                }
                node.next = next;
                node = next;
            }
        }
        return root;
    }
}