一、题目描述与要求
二叉树的下一个结点_牛客题霸_牛客网 (nowcoder.com)
题目描述
给定一个二叉树其中的一个结点，请找出中序遍历顺序的下一个结点并且返回。注意，树中的结点不仅包含左右子结点，同时包含指向父结点的next指针。下图为一棵有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用虚线表示。
示例:
输入:{8,6,10,5,7,9,11},8
返回:9
解析:这个组装传入的子树根节点，其实就是整颗树，中序遍历{5,6,7,8,9,10,11}，根节点8的下一个节点就是9，应该返回{9,10,11}，后台只打印子树的下一个节点，所以只会打印9，如下图，其实都有指向左右孩子的指针，还有指向父节点的指针，下图没有画出来
数据范围：节点数满足1≤n≤50 ，节点上的值满足1≤val≤100
要求：空间复杂度 O(1) ，时间复杂度 O(n)
输入描述：
输入分为2段，第一段是整体的二叉树，第二段是给定二叉树节点的值，后台会将这2个参数组装为一个二叉树局部的子树传入到函数GetNext里面，用户得到的输入只有一个子树根节点
返回值描述：
返回传入的子树根节点的下一个节点，后台会打印输出这个节点
示例
示例1：
输入：{8,6,10,5,7,9,11},8
返回值：9
示例2：
输入：{8,6,10,5,7,9,11},6
返回值：7
示例3：
输入：{1,2,#,#,3,#,4},4
返回值：1
示例4：
输入：{5},5
返回值："null"
说明：不存在，后台打印"null"
二、解题思路
根据题目描述，我们需要在二叉树的中序遍历序列中，找到所给结点的下一个结点并返回。
需要注意的是题目只给出指向某一结点的指针，而不是二叉树的头结点，但是结点除了指向左右子树的指针以外，还有一个指向父节点的next指针，因此我们可以利用这个next指针进行遍历就可以找到根结点，找到根结点后就可以遍历整棵树了；因此我们写一个中序遍历的函数，其中因为我们需要得到中序遍历序列，从而寻找所给结点的下一个结点，因此我们可以定义一个vector，在对二叉树进行中序遍历时将相应序列结果存入vector；最后通过遍历vector将每一个元素与所给结点进行比较，找到后直接返回vector下一个元素即可。
首先定义root指针和p指针（p指针不用也可以），进行遍历找到根结点；
调用中序遍历函数并获取vector大小；中序遍历函数首先判断节点是否为空，为空返回空，否则递归遍历左子树，然后将结点存入vector，然后访问右子树，直至递归结束；
利用for循环找到给定结点，并返回下一个结点，否则返回空；
三、具体代码
cpp
class Solution {
public:
vector<TreeLinkNode*> v;//用来存储所有结点
//中序遍历
void MidOrderTraverse(TreeLinkNode* p){
if(p==nullptr) return;
MidOrderTraverse(p->left);
v.push_back(p);
MidOrderTraverse(p->right);
}
TreeLinkNode* GetNext(TreeLinkNode* pNode) {
//pNode指向的是某一个结点，而不是根结点
//每个结点除了左右指针以外，还有一个指向父节点的next指针
TreeLinkNode* p=pNode;//用来寻找根结点的辅助指针
TreeLinkNode* root;//用于记录根结点
//遍历找到根结点
while(p){
root=p;
p=p->next;
}
//找到根结点后对序列进行中序遍历
MidOrderTraverse(root);
int n=v.size();
for(int i=0;i<n-1;i++){
TreeLinkNode* p=v[i];
//对所有结点进行比较，找到题目给出的结点，返回下一个结点
if(pNode==p){
return v[i+1];
}
}
return nullptr;
}
};