leetcode 99. 恢复二叉搜索树
二叉搜索树中的两个节点被错误地交换。请在不改变其结构的情况下，恢复这棵树。
题解：
1.二叉搜索树
2.输入交换了两个结点的数值
3.恢复二叉树大小关系
4.只改变结点值，不是改变结点
示例 1:
输入: [1,3,null,null,2]
1
/
3
\
2
输出: [3,1,null,null,2]
3
/
1
\
2
示例 2:
输入: [3,1,4,null,null,2]
3
/ \
1 4
/
2
输出: [2,1,4,null,null,3]
2
/ \
1 4
/
3
进阶:
-
使用 O(n) 空间复杂度的解法很容易实现。
-
你能想出一个只使用常数空间的解决方案吗？
解题思路：
-
因为只交换两个错误结点的数值，所以可以单独设置两个结点记录二叉搜索树被交换的两个结点，然后做一次值的交换
-
搜索二叉树可以中序遍历二叉树，从而只需判断一个左子
-
二叉搜索树结点值的关系满足：左子结点值小于根节点值，右子结点值大于根结点值，在判断左子中不满足左子结点值小于根节点值，即为错误结点，继续找到第二个错误结点
C/C++题解：
/*** Definition for a binary tree node.
* struct TreeNode {
* int val;
* TreeNode *left;
* TreeNode *right;
* TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
* TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
* }; */
class Solution {
public:
TreeNode *t1=nullptr, *t2=nullptr, *pre = new TreeNode(INT_MIN);
void recoverTree(TreeNode* root) {
inOrder(root);
//只交换两个结点的数值
int temp = t1->val;
t1->val = t2->val;
t2->val = temp;}
void inOrder(TreeNode* root){
if(!root) return;//空结点不检查
inOrder(root->left);
//中序遍历，左序遍历找到第一个不符合二叉搜索树不符合大小关系的结点
if(!t1 && pre->val > root->val) t1 = pre;
//找到第一个后t1被赋值，再找到第二个不符合大小关系的结点
if(t1 && pre->val > root->val) t2 = root;
//只有两个结点
pre = root;
inOrder(root->right);}};
Debug结果：
Java题解：
/*** Definition for a binary tree node.
* public class TreeNode {
* int val;
* TreeNode left;
* TreeNode right;
* TreeNode() {}
* TreeNode(int val) { this.val = val; }
* TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
* this.val = val;
* this.left = left;
* this.right = right;
* }}*/
class Solution {
TreeNode t1=null, t2=null, pre = new TreeNode(Integer.MIN_VALUE);
public void recoverTree(TreeNode root) {
inOrder(root);
//只交换两个结点的数值
int temp = t1.val;
t1.val = t2.val;
t2.val = temp; }
private void inOrder(TreeNode root){
if(root == null) return;//空结点不检查
inOrder(root.left);
//中序遍历，左序遍历找到第一个不符合二叉搜索树不符合大小关系的结点
if(t1 == null && pre.val > root.val) t1 = pre;
//找到第一个后t1被赋值，再找到第二个不符合大小关系的结点
if(t1 != null && pre.val > root.val) t2 = root;
//只有两个结点
pre = root;
inOrder(root.right);}}
Debug结果：
Python题解：
# Definition for a binary tree node.
# class TreeNode(object):
# def __init__(self, val=0, left=None, right=None):
# self.val = val
# self.left = left
# self.right = right
class Solution(object):
def recoverTree(self, root):
""":type root: TreeNode
:rtype: None Do not return anything, modify root in-place instead."""
self.t1 ,self.t2 ,self.pre = None, None, TreeNode(-sys.maxint)
def inOrder(root):
if not root: return #空结点不检查
inOrder(root.left)
#中序遍历，左序遍历找到第一个不符合二叉搜索树不符合大小关系的结点
if not self.t1 and self.pre.val > root.val: self.t1 = self.pre
#找到第一个后t1被赋值，再找到第二个不符合大小关系的结点
if self.t1 and self.pre.val > root.val: self.t2 = root
#只有两个结点
self.pre = root
inOrder(root.right)
inOrder(root)
#只交换两个结点的数值
temp = self.t1.val
self.t1.val = self.t2.val
self.t2.val = temp
Debug结果：
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