给定一棵二叉树的其中一个节点,请找出中序遍历序列的下一个节点。

注意:

  • 如果给定的节点是中序遍历序列的最后一个,则返回空节点;
  • 二叉树一定不为空,且给定的节点一定不是空节点;

样例

假定二叉树是:[2, 1, 3, null, null, null, null], 给出的是值等于2的节点。

则应返回值等于3的节点。

解释:该二叉树的结构如下,2的后继节点是3。
  2
 / \
1   3
这道题目就是让我们求二叉树中给定节点的后继。

分情况讨论即可,如下图所示:

1、如果当前节点有右儿子,则右子树中最左侧的节点就是当前节点的后继。比如F的后继是H;
2、如果当前节点没有右儿子,则需要沿着father域一直向上找,找到第一个是其father左儿子的节点,该节点的father就是当前节点的后继。比如当前节点是D,则第一个满足是其father左儿子的节点是C,则C的father就是D的后继。


时间复杂度分析
不论往上找还是往下找,总共遍历的节点数都不大于树的高度。所以时间复杂度是 O(h),其中 h 是树的高度。
/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode father;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
class Solution {
    public TreeNode inorderSuccessor(TreeNode p) {
        if (p.right != null) {
            TreeNode t = p.right;
            while (t.left != null) {
                t = t.left;
            }
            return t; 
        }
        
        while (p.father != null && p.father.right == p) p = p.father;
        
        return p.father;
    }
}