《剑指Offer——从中序遍历中找出二叉树的下一个结点》代码

Posted 2021-12-03 穿迷彩服的鲨鱼

从中序遍历中找出二叉树一个节点的下一个结点

• 问题
• 一、解析问题
• 二、代码解析
• • 1.新建.cpp文件
  • • 我们用如下C++代码从二叉树中找出一个节点的下一个节点（示例）：

---

问题

//==================================================================
// 《剑指Offer——二叉树的下一个结点》代码
// 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，还有一个指向父结点的指针。
//==================================================================

---

一、解析问题

• 在图中的二叉树的中序遍历序列是( d , b , h , e , i , a , f , c , g }。我们将以这颗树为例来分析如何找出二叉树的下一个节点。
  
  图中 一棵有9个节点的二叉树。树中从父节点指向子节点的指针用实线表示,从子节点指向父节点的指针用虚线表示

• 如果一个节点有右子树,那么它的下一个节点就是它的右子树中的最左子节点。也就是说,从右子节点出发一直沿着指向左子节点的指针,我们就能找到它的下一个点。例如,图中节点 b 的个一个节点是 h .点 a 的下一个节点是 f 。

• 接着我们分析一个节点没有右子树的情形。如果节点是它父节点的子节点,那么它的下一个节点就是它的父节点。例如,图中节点 d 的下一个节点是 b ,节点 f 的下一个节点是 C 。

• 如果一个节点既没有右子树,并且它还是它父节点的右子节点,那么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节点的左子节点的节点。如果这样的节点存在,那么这个节点的父节点就是我们要找的下一个节点。

• 为了找到图中节点 i 的下一个节点,我们沿着指向父节点的指针向上遍历,先到达节点 e 。由于节点 e 是它父节点 b 的右节点,我们继续向上遍历到达节点 b 。节点 b 是它父节点 a 的左子节点,因此节点 b 的父节点 a 就是节点 i 的下一个节点。

• 找出节点 g 的下一个节点的步骤类似。我们先沿着指向父节点的指针到达节点 C 。由于节点 c 是它父节点 a 的右子节点,我们继续向上遍历到达节点 a 。由于节点 a 是树的根节点,它没有父节点,因此节点 g 没有一个节点。

二、代码解析

1.新建.cpp文件

我们用如下C++代码从二叉树中找出一个节点的下一个节点（示例）：

//==================================================================
// 《剑指Offer——二叉树的下一个结点》代码
// 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，还有一个指向父结点的指针。
//==================================================================


#include <iostream>
using namespace std;

struct BinaryTreeNode
{
	int m_nValue;
	BinaryTreeNode* m_pLeft;
	BinaryTreeNode* m_pRight;
	BinaryTreeNode* m_pParent;
};

BinaryTreeNode* GetNextNode(BinaryTreeNode* pNode)
{
	if (pNode == nullptr)
	{
		return nullptr;
	}

	BinaryTreeNode* pNext = nullptr;
	if (pNode->m_pRight != nullptr)
	{
		BinaryTreeNode* pRight = pNode->m_pRight;
		while (pRight->m_pLeft != nullptr)
		{
			pRight = pRight->m_pLeft;
		}
		pNext = pRight;
	}
	else if (pNode->m_pParent != nullptr)
	{
		BinaryTreeNode* pCurrentNode = pNode;
		BinaryTreeNode* pParentNode = pNode->m_pParent;
		while (pParentNode != nullptr && pParentNode->m_pRight == pCurrentNode)
		{
			pCurrentNode = pParentNode;
			pParentNode = pParentNode->m_pParent;
		}
		pNext = pParentNode;
	}
	return pNext;
}