Populating Next Right Pointers in Each Node(I and II)

Given a binary tree

    struct TreeLinkNode {
      TreeLinkNode *left;
      TreeLinkNode *right;
      TreeLinkNode *next;
    }

Populate each next pointer to point to its next right node. If there is no next right node, the next pointer should be set to NULL.

Initially, all next pointers are set to NULL.

Note:

• You may only use constant extra space.
• You may assume that it is a perfect binary tree (ie, all leaves are at the same level, and every parent has two children).

For example,
Given the following perfect binary tree,

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

After calling your function, the tree should look like:

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

将next设置为指向每一层的下一个节点。这样首先想到可以使用广度优先遍历（层序），也是对每一层处理，这里在处理每一层的元素时，只要不是一层的最后一个节点，它的next就是队列的下一个输出元素。见代码：

/**
 * Definition for binary tree with next pointer.
 * public class TreeLinkNode {
 *     int val;
 *     TreeLinkNode left, right, next;
 *     TreeLinkNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
public class Solution {
    public void connect(TreeLinkNode root) {
        if(root==null) return ;
        Queue<TreeLinkNode> q=new LinkedList<>();
        q.add(root);
        while(!q.isEmpty()){
            int size=q.size();
            for(int i=0;i<size;i++){
                TreeLinkNode node=q.poll();
                if(node.left!=null) q.add(node.left);
                if(node.right!=null) q.add(node.right);
                if(i==size-1){   //每层的最后一个，将next指向null
                    node.next=null;
                }else{//将指针指向下一次准备输出的节点.
                    node.next=q.peek();
                }
            }
        }

    }
}

上面的方法很好，但是使用了一个额外的空间队列，这里不使用额外空间queue。

这里是深度优先遍历。观察可以看出，遍历每一层从左往右，给他们的下一层赋值next。具体看代码：

        TreeLinkNode level_start=root;
        while(level_start!=null){  //每一层的最左边
            TreeLinkNode cur=level_start;//用于在一层中向右遍历
            //给下一层赋值next
            while(cur!=null){

                if(cur.left!=null) cur.left.next=cur.right;
                if(cur.right!=null&&cur.next!=null) cur.right.next=cur.next.left;//当next为空，则不作操作，默认cur.right.next=null
                cur=cur.next;
            }
           level_start=level_start.left; 

II

       1
       /  \
      2    3
     / \    \
    4   5    7

第二个题目是一样的，就是不是一颗满二叉树，是任意的。上面的队列方法还是一样可以做，代码一样。。而没用queue的方法我就不掌握了。