填充每个节点的下一个右侧节点指针

给定一个 完美二叉树 ，其所有叶子节点都在同一层，每个父节点都有两个子节点。二叉树定义如下：

struct Node {
  int val;
  Node *left;
  Node *right;
  Node *next;
}

填充它的每个 next 指针，让这个指针指向其下一个右侧节点。如果找不到下一个右侧节点，则将 next 指针设置为 NULL。

初始状态下，所有 next 指针都被设置为 NULL。

示例 1：

输入：root = [1,2,3,4,5,6,7]
输出：[1,#,2,3,#,4,5,6,7,#]
解释：给定二叉树如图 A 所示，你的函数应该填充它的每个 next 指针，以指向其下一个右侧节点，如图 B 所示。序列化的输出按层序遍历排列，同一层节点由 next 指针连接，'#' 标志着每一层的结束。

示例 2:

输入：root = []
输出：[]

提示：

• 树中节点的数量在 [0, 212 - 1] 范围内
• -1000 <= node.val <= 1000

【思路】利用层次遍历，让每个节点的next域指向辅助队列的peek位置即可，因为题目说到了初始状态下，每个节点的next域都是null。

/*
// Definition for a Node.
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;
    }
};
*/

class Solution {
    public Node connect(Node root) {
        if (root == null) return root;
        Queue<Node> queue = new LinkedList<>();
        // 初始化队列同时将第一层节点加入队列中，即根节点
        queue.add(root);
        while (!queue.isEmpty()) {
             // 记录当前队列大小
            int levelSize = queue.size();
            for (int i = 0; i < levelSize; i++) {
                Node tmp = queue.poll();
                if (tmp.left != null)
                    queue.add(tmp.left);
                if (tmp.right != null) {
                    queue.add(tmp.right);
                }
                //  确实很巧妙,这个操作可以做到让tmp的next的指针域指向队列中的下一个节点。
                // 注意审题，题目中提到了所有节点的next初始都为null，因此并不需要考虑每层的最后一个节点做特殊的处理
                //  而且通过levelSize-1保证了不会指向下一层，next指向本层的元素的值
                if (i < levelSize-1) {
                    tmp.next = queue.peek();
                }
            }
        }
        return root;
    }
}