【剑指Offer学习】【面试题58：二叉树的下一个结点】

题目：给定一棵二叉树和其中的一个结点，如何找出中序遍历顺序的下一个结点？树中的结点除了有两个分别指向左右子结点的指针以外，还有一个指向父节点的指针。

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解题思路

　　如果一个结点有右子树，那么它的下一个结点就是它的右子树中的左子结点。也就是说右子结点出发一直沿着指向左子结点的指针，我们就能找到它的下一个结点。
　　接着我们分析一个结点没有右子树的情形。如果结点是它父节点的左子结点，那么它的下一个结点就是它的父结点。
　　如果一个结点既没有右子树，并且它还是它父结点的右子结点，这种情形就比较复杂。我们可以沿着指向父节点的指针一直向上遍历，直到找到一个是它父结点的左子结点的结点。如果这样的结点存在，那么这个结点的父结点就是我们要找的下一个结点。

结点定义

private static class BinaryTreeNode {    private int val;    private BinaryTreeNode left;    private BinaryTreeNode right;    private BinaryTreeNode parent;    public BinaryTreeNode() {    }    public BinaryTreeNode(int val) {        this.val = val;    }    @Override    public String toString() {        return val + "";    }}

代码实现

public class Test58 {    private static class BinaryTreeNode {        private int val;        private BinaryTreeNode left;        private BinaryTreeNode right;        private BinaryTreeNode parent;        public BinaryTreeNode() {        }        public BinaryTreeNode(int val) {            this.val = val;        }        @Override        public String toString() {            return val + "";        }    }    public static BinaryTreeNode getNext(BinaryTreeNode node) {        if (node == null) {            return null;        }        // 保存要查找的下一个节点        BinaryTreeNode target = null;        if (node.right != null) {            target = node.right;            while (target.left != null) {                target = target.left;            }            return target;        } else if (node.parent != null){            target = node.parent;            BinaryTreeNode cur = node;            // 如果父新结点不为空，并且，子结点不是父结点的左孩子            while (target != null && target.left != cur) {                cur = target;                target = target.parent;            }            return target;        }        return null;    }    private static void assemble(BinaryTreeNode node,                                 BinaryTreeNode left,                                 BinaryTreeNode right,                                 BinaryTreeNode parent) {        node.left = left;        node.right = right;        node.parent = parent;    }    public static void main(String[] args) {        test01();    }    //                            1    //                  2                   3    //             4         5          6          7    //          8     9   10   11   12   13    14   15    public static void test01() {        BinaryTreeNode n1 = new BinaryTreeNode(1); // 12        BinaryTreeNode n2 = new BinaryTreeNode(2); // 10        BinaryTreeNode n3 = new BinaryTreeNode(3); // 14        BinaryTreeNode n4 = new BinaryTreeNode(4); // 9        BinaryTreeNode n5 = new BinaryTreeNode(5); // 11        BinaryTreeNode n6 = new BinaryTreeNode(6); // 13        BinaryTreeNode n7 = new BinaryTreeNode(7); // 15        BinaryTreeNode n8 = new BinaryTreeNode(8); // 4        BinaryTreeNode n9 = new BinaryTreeNode(9); // 2        BinaryTreeNode n10 = new BinaryTreeNode(10); // 5        BinaryTreeNode n11 = new BinaryTreeNode(11); // 1        BinaryTreeNode n12 = new BinaryTreeNode(12); // 6        BinaryTreeNode n13 = new BinaryTreeNode(13); // 3        BinaryTreeNode n14 = new BinaryTreeNode(14); // 7        BinaryTreeNode n15 = new BinaryTreeNode(15); // null        assemble(n1, n2, n3, null);        assemble(n2, n4, n5, n1);        assemble(n3, n6, n7, n1);        assemble(n4, n8, n9, n2);        assemble(n5, n10, n11, n2);        assemble(n6, n12, n13, n3);        assemble(n7, n14, n15, n3);        assemble(n8, null, null, n4);        assemble(n9, null, null, n4);        assemble(n10, null, null, n5);        assemble(n11, null, null, n5);        assemble(n12, null, null, n6);        assemble(n13, null, null, n6);        assemble(n14, null, null, n7);        assemble(n15, null, null, n7);        System.out.println(getNext(n1));        System.out.println(getNext(n2));        System.out.println(getNext(n3));        System.out.println(getNext(n4));        System.out.println(getNext(n5));        System.out.println(getNext(n6));        System.out.println(getNext(n7));        System.out.println(getNext(n8));        System.out.println(getNext(n9));        System.out.println(getNext(n10));        System.out.println(getNext(n11));        System.out.println(getNext(n12));        System.out.println(getNext(n13));        System.out.println(getNext(n14));        System.out.println(getNext(n15));    }}

运行结果