leetcode--Recover Binary Search Tree*

1.题目描述

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?

2.解法分析

对有异常的BST进行pre-order的遍历，遍历过程中第一次发现相邻元素的逆序，即前一个元素值比后一个节点的元素值大，那么前一个节点是被交换的节点中的其中一个，记为sw1，继续遍历，找到第一个比sw1中元素值大的节点sw2,如果找到，sw1和sw2，交换它们的元素值即可。细节参考代码。

/** * Definition for binary tree * struct TreeNode { * int val; * TreeNode *left; * TreeNode *right; * TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {} * }; */ class Solution { public: void recoverTree(TreeNode *root) { // Start typing your C/C++ solution below // DO NOT write int main() function vector<TreeNode *> v; TreeNode * curTN=root; TreeNode *prevTN=NULL; TreeNode *sw1=NULL; TreeNode *sw2=NULL; while(!v.empty()||curTN) { while(curTN) { v.push_back(curTN); curTN=curTN->left; } if(!v.empty()) { curTN =v.back();v.pop_back(); if(!sw1){ if(!prevTN){ prevTN=curTN; } else { if(curTN->val<prevTN->val){ sw1=prevTN; } prevTN =curTN; } } else { if(curTN->val>sw1->val){sw2=prevTN;break;} else prevTN=curTN; } curTN = curTN->right; } } if(!sw1)return; //未找到异常交换 if(!sw2)sw2=prevTN;//最大的一个节点被交换 int temp=sw1->val; sw1->val=sw2->val; sw2->val=temp; } };

 

另外题目说不用O(N)的空间复杂度会有加分，在discuss里面找了一个，没仔细看，思路大概跟我的一样，但是就是记录路径可能用了不同的办法，貌似叫做morris traversal，代码如下，做个记录，之后再分析（今天写了一篇文章，详细介绍了Morris Traveral)：

/**

 * Definition for binary tree

 * struct TreeNode {

 *     int val;

 *     TreeNode *left;

 *     TreeNode *right;

 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}

 * };

 */

class Solution {

public:

    void recoverTree(TreeNode *h) {

    TreeNode *f1, *f2;

    bool found = false;

    TreeNode *pre, *par = 0; // previous AND parent

    while(h) { // Morris Traversal

        if(h->left == 0) {

            if(par && par->val > h->val) {  // inorder previous is: par

                if(!found) {

                    f1 = par;

                    found = true;

                }

                f2 = h;

            }

            par = h;

            h = h->right;

            continue;

        }

        pre = h->left;

        while(pre->right != 0 && pre->right != h) 

            pre = pre->right;

        if(pre->right == 0) {

            pre->right = h;

            h = h->left;

        } else {

            pre->right = 0;

            if(pre->val > h->val) { // inorder previous is: pre

                if(!found) {

                    f1 = pre;

                    found =true;

                }

                f2 = h;

            }

            par = h;

            h = h->right;

        }

    }

    if(found)

        swap(f1->val, f2->val);

}

};