Finished Interview-8

Author: NLP-LOVE

Algorithm/Interview-8.md

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+## Inverview-8：二叉树中序遍历的下一个节点
+
+**题目**：给定一棵二叉树和其中的一个节点，如何找出中序遍历序列的下一个节点?树中的节点除了有两个分别指向左、右子节点的指针，还有一个指向父节点的指针。这颗二叉树如下图所示：
+
+![](https://gitee.com/kkweishe/images/raw/master/ML/2019-8-31_17-40-48.png)
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+1. 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。
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+2. 如果节点没有右子树的情形，并且该节点是它父节点的左子节点，那么它的下一个节点就是它的父节点。
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+3. 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。
+
+   例如 i 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。
+
+```python
+
+## 创建二叉树类
+class Node():
+    def __init__(self, item):
+        self.element = item
+        self.parentNode = None
+        self.leftNode = None
+        self.rightNode = None
+
+## 构建二叉树
+def struct_tree(pre_list, middle_list):
+    
+    if len(pre_list) == 2:
+        
+        # 根节点
+        node = Node(pre_list[0])
+        #左叶子节点
+        if pre_list[0] == middle_list[1]:
+            left_node = Node(pre_list[1])
+            node.leftNode = left_node
+        else:
+            # 右叶子节点
+            right_node = Node(pre_list[1])
+            node.rightNode = right_node
+        
+        ## 添加父节点
+        if node.leftNode != None:
+            node.leftNode.parentNode = node
+        if node.rightNode != None:
+            node.rightNode.parentNode = node
+            
+        return node
+    else:
+        ## 递归调用
+        for i in range(len(middle_list)):
+            if middle_list[i] == pre_list[0]:
+                middle_root_index = i
+        
+        # 根节点
+        node = Node(pre_list[0])
+        # 左子树
+        if middle_root_index > 1:
+            left_pre_list = pre_list[1 : middle_root_index + 1]
+            left_middle_list = middle_list[0 : middle_root_index]
+            node.leftNode = struct_tree(left_pre_list, left_middle_list)
+        elif middle_root_index == 1:
+            left_node = Node(middle_list[0])
+            node.leftNode = left_node
+        
+        # 右子树
+        if middle_root_index < len(pre_list) - 2:
+            right_pre_list = pre_list[middle_root_index + 1 : ]
+            right_middle_list = middle_list[middle_root_index + 1 : ]
+            node.rightNode = struct_tree(right_pre_list, right_middle_list)
+        elif middle_root_index == len(pre_list) - 2:
+            right_node = Node(middle_list[len(pre_list) - 1])
+            node.rightNode = right_node
+        
+        ## 添加父节点
+        if node.leftNode != None:
+            node.leftNode.parentNode = node
+        if node.rightNode != None:
+            node.rightNode.parentNode = node
+            
+        return node
+
+
+
+pre_list = ['a', 'b', 'd', 'e', 'h', 'i', 'c', 'f', 'g']
+middle_list = ['d', 'b', 'h', 'e', 'i', 'a', 'f', 'c', 'g']
+node = struct_tree(pre_list, middle_list)
+
+## start 查找下一个节点
+def next_node(current_node):
+    input_element = current_node.element
+    
+    ## 第一种情况
+    if current_node.rightNode != None:
+        current_node = current_node.rightNode
+        while current_node.leftNode != None:
+            current_node = current_node.leftNode
+        else:
+            print(input_element, '在中序遍历序列中的下一个节点是：', current_node.element)
+            
+    ## 第二种情况
+    elif current_node.rightNode == None and current_node is current_node.parentNode.leftNode:
+        print(input_element, '在中序遍历序列中的下一个节点是：', current_node.parentNode.element)
+    
+    ## 第三种情况
+    elif current_node.rightNode == None and current_node is current_node.parentNode.rightNode:
+        current_node = current_node.parentNode
+        while not (current_node is current_node.parentNode.leftNode):
+            current_node = current_node.parentNode
+        else:
+            print(input_element, '在中序遍历序列中的下一个节点是：', current_node.parentNode.element)
+    
+
+current_node = node.leftNode
+print('中序遍历序列', middle_list)
+next_node(current_node)
+```
+
+中序遍历序列 ['d', 'b', 'h', 'e', 'i', 'a', 'f', 'c', 'g']
+
+b 在中序遍历序列中的下一个节点是： h
+
+**Inverview-8测试用例**
+
+```python
+print('中序遍历序列', middle_list)
+
+## 节点是没有右子树，但它是父节点的左子节点
+current_node = node.leftNode.leftNode
+next_node(current_node)
+
+## 节点是没有右子树，但它是父节点的右子节点
+current_node = node.leftNode.rightNode.rightNode
+next_node(current_node)
+```
+
+中序遍历序列 ['d', 'b', 'h', 'e', 'i', 'a', 'f', 'c', 'g']
+
+d 在中序遍历序列中的下一个节点是： b
+
+i 在中序遍历序列中的下一个节点是： a
+
+> 作者：[@mantchs](https://github.com/NLP-LOVE/ML-NLP)
+>
+> GitHub：[https://github.com/NLP-LOVE/CodingInterviews2-ByPython](https://github.com/NLP-LOVE/CodingInterviews2-ByPython)
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+> 有意向一起完成此项目或者有问题、有补充的可以加入《剑指offer》讨论群【818185620】<a target="_blank" href="//shang.qq.com/wpa/qunwpa?idkey=8c188e86e0eac4a214861c2c706a9c0baf75176e16e52f07b8a64d1a13f99a0d"><img border="0" src="http://pub.idqqimg.com/wpa/images/group.png" alt="《剑指offer》讨论群" title="《剑指offer》讨论群"></a>