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摘要

LeetCode第116题要求填充每个节点的下一个右侧指针，并指向其下一个右侧节点。本题考察了二叉树的遍历和指针操作。本文将介绍如何使用Java语言解决这个问题，并提供详细的代码实现。

1. 问题描述

给定一个完美二叉树，节点数量为m，你需要从头开始填充它的所有下一个右侧指针，直到末尾，使其变成一个斜向链表。

2. 示例分析

输入：{"$id":"1", "left":{"$id":"2", "left":{}, "right":{}}, "right":{"$id":"3", "left":{}, "right":{}}}
输出：{"$id":"1", "next":{"$id":"2"}, "left":{"$id":"2", "next":{"$id":"3", "left":{}, "right":{}}}, "right":{}}, "right":{"$id":"3", "next":{}}}

3. 算法设计

本题可以使用层序遍历的方法，利用队列来实现。在每次遍历到同一层的最后一个节点时，将其下一个节点指向下一层的第一个节点。

4. Java代码实现

public class Solution {public Node connect(Node root) {if (root == null) return root;Queue<Node> queue = new LinkedList<>();queue.offer(root);while (!queue.isEmpty()) {int size = queue.size();for (int i = 0; i < size; i++) {Node current = queue.poll();if (i < size - 1) {current.next = queue.peek();}if (current.left != null) {queue.offer(current.left);}if (current.right != null) {queue.offer(current.right);}}}return root;}
}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;}
}

5. 代码解析

• 定义了一个Node类，用来表示二叉树的节点，包含值、左右子节点以及指向右侧节点的指针。
• connect方法实现了填充右侧指针的功能。
• 使用一个队列来实现层序遍历。
• 在每一层的节点处理完后，将当前节点的next指针指向下一个节点。
• 如果当前节点是该层的最后一个节点，则不设置next指针。

6. 测试验证

使用LeetCode平台或其他测试工具对提供的代码进行测试，确保算法的正确性。

7. 总结

LeetCode第116题是一个典型的树的遍历问题，通过使用层序遍历的方法，可以高效地填充每个节点的下一个右侧指针。掌握树的遍历技巧对于解决类似问题至关重要。

8. 参考文献

• LeetCode第116题官方题解
• 二叉树的层序遍历

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