8. 二叉树的下一个结点

题目描述

给定一个二叉树和其中的一个结点，请找出中序遍历顺序的下一个结点并且返回。注意，树中的结点不仅包含左右子结点，同时包含指向父结点的指针。

public class TreeLinkNode {

    int val;
    TreeLinkNode left = null;
    TreeLinkNode right = null;
    TreeLinkNode next = null; // 指向父结点的指针

    TreeLinkNode(int val) {
        this.val = val;
    }
}

解题思路

先回顾一下中序遍历的过程：先遍历树的左子树，再遍历根节点，最后再遍历右子树。所以最左节点是中序遍历的第一个节点。

void traverse(TreeNode root) {
    if (root == null) return;
    traverse(root.left);
    visit(root);
    traverse(root.right);
}

① 如果一个节点的右子树不为空，那么该节点的下一个节点是右子树的最左节点；

② 否则，沿着父指针向上走，直到当前节点是其父节点的左孩子，这个父节点就是下一个节点。这是因为原节点是这个父节点左子树中最后访问的节点，左子树访问完就轮到父节点；如果一直走到根都没有找到，说明该节点是中序遍历的最后一个节点，返回 null。

public TreeLinkNode GetNext(TreeLinkNode pNode) {
    if (pNode.right != null) {
        TreeLinkNode node = pNode.right;
        while (node.left != null)
            node = node.left;
        return node;
    } else {
        while (pNode.next != null) {
            TreeLinkNode parent = pNode.next;
            if (parent.left == pNode)
                return parent;
            pNode = pNode.next;
        }
    }
    return null;
}