二叉树中节点的级别顺序前身

二叉树中节点的级别顺序前身（Binary Tree Level Order Predecessor）是指在一棵二叉树中，对于任意一个节点，它的前一个节点是按照级别顺序（从上到下，从左到右）遍历时的上一个节点。在二叉搜索树中，求前身可以通过中序遍历找到它的前一个节点，但是在普通二叉树中，没有这样的规律，需要特殊处理。

算法思路

二叉树中节点的级别顺序前身可以通过 BFS（广度优先搜索）来进行求解。具体的算法思路如下：

• 首先判断根节点是否存在，如果不存在，则返回 null；
• 对于根节点，先将其入队列，并初始化前身为空；
• 然后开始 BFS，当队列非空时，执行以下操作：
  • 取出队列头部元素作为当前节点；
  • 如果当前节点有左右子树，则将它们入队列，并更新它们的前身为当前节点；
  • 如果当前节点没有左右子树，则判断它是否为前身节点，如果是，则返回前身节点，否则继续遍历；
• 如果整个 BFS 遍历完毕都没有找到前身节点，则返回 null。

BFS 算法可以使用队列来实现，用一个变量记录当前节点的前身即可。

Python 代码

以下是使用 Python 语言实现的二叉树中节点的级别顺序前身算法代码片段。

class Solution:
    def levelOrderPredecessor(self, root: TreeNode, p: TreeNode) -> TreeNode:
        if not root:
            return None
        q = [root]
        pre = None
        while q:
            size = len(q)
            for i in range(size):
                node = q.pop(0)
                if node == p:
                    return pre
                if node.left:
                    q.append(node.left)
                    pre = node.left
                if node.right:
                    q.append(node.right)
                    pre = node.right
            pre = None
        return None

其中，TreeNode 表示二叉树的节点，Solution 是一个类，其中 levelOrderPredecessor 方法即为求前身方法，root 表示二叉树的根节点，p 表示要求前身的节点。程序返回的是一个 TreeNode 类型的节点，即前身节点。

总结

二叉树中节点的级别顺序前身是一种较为特殊的节点关系，它的求解可以通过 BFS 来实现。算法的时间复杂度是 O(n)，其中 n 表示二叉树中节点的个数。对于广义表这样的树结构，也可以使用同样的方法进行求解。