[leetcode-二叉查找树的修正]--99. Recover Binary Search Tree

Question 99. Recover Binary Search Tree

Two elements of a binary search tree (BST) are swapped by mistake.

Recover the tree without changing its structure.

Note:
A solution using O(n) space is pretty straight forward. Could you devise a constant space solution?

中文：二叉查找树中有两个元素被交换了，导致不满足二叉查找树的定义。现在找出这两个结点并修复这个二叉查找树。

note: 使用O(n)空间复杂度可以很容易解决，但是可以使用常数的空间复杂度解决吗？

O(n)空间复杂度实现方案

这里我先使用O(n)的空间复杂度解决，思路很简单。首先对二叉树做一个中序遍历，然后保存结点的中序序列。根据二叉排序树的value是升序的这个特点，然后找到被交换的两个结点在数组中的索引。然后交换这两个结点的value 即可。实现代码如下：

/**
 * @param root
 * @return
 */
public static void recoverTree(TreeNode root) {
    //获取结点的中序排序
    List res= new ArrayList();
    inHelper(root, res);

    //将中序序列存入数组中
    TreeNode[] array = new TreeNode[res.size()];
    int i=0;
    for (TreeNode r : res){
        array[i++] = r;
    }

    //找到错误的两个元素的下标
    int low, hi;
    hi = low = 0;
    for(i=0; iif( i < array.length-1 && array[i].val > array[i+1].val){
            low = i;
            break;
        }
    }
    for(i=array.length-1; i>=0; i-- ){
        if( i >0  && array[i].val < array[i-1].val){
            hi = i;
            break;
        }
    }

    //将数组中两个结点的 value交换
    int temp=0;
    temp = array[low].val;
    array[low].val = array[hi].val;
    array[hi].val = temp;

    /*for (TreeNode ss : array){
        System.out.println(ss.val);
    }*/
}

/**
 * 中序排序
 * @param root
 * @param in
 */
private static void inHelper(TreeNode root, List in) {
    if(root==null) return;
    inHelper(root.left, in);
    in.add(root);
    inHelper(root.right,in);
}

下面给出一个测试代码：

public static void main(String[] args) {
    TreeNode root = new TreeNode(10);
    root.left = new TreeNode(6);
    root.right = new TreeNode(8);

    root.left.left = new TreeNode(3);
    root.left.right = new TreeNode(20);

    root.right.left = new TreeNode(15);
    root.right.right = new TreeNode(23);

    Question99.recoverTree(root);

}

这个测试用例中用到的树是：

    10
    / \
   6   8
  / \  /\
 3 20 15 23

然后我输出修正后的value: 输出结果是：

3
6
8
10
15
20
23

可知结果正确。

本文完整的源码github地址：
https://github.com/leetcode-hust/leetcode/blob/master/louyuting/src/leetcode/Question99.java