LeetCode-099-恢复二叉搜索树

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恢复二叉搜索树

题目描述：给你二叉搜索树的根节点 root ，该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。

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？

示例说明请见LeetCode官网。

来源：力扣（LeetCode）

链接：https://leetcode-cn.com/problems/recover-binary-search-tree/

著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。

解法一：递归法

首先，通过中序遍历得到二叉搜索树的所有节点allNodes，正常情况下，如果没有节点被错误的交换，allNodes所有节点应该是按升序排列，所以要找出被交换的2个节点；

从后往前遍历allNodes，找到第一个值比前面的值小的节点，即为错误的第一个节点high；

从 high-1 开始往前遍历allNodes，找到第一个值比high节点小的节点low， low+1 位置的节点即为错误的第二个节点；

交换low和high2个节点的值，即可恢复这棵树。

import java.util.ArrayList;

import java.util.List;

public class LeetCode_099 {

    public static void recoverTree(TreeNode root) {

        List<TreeNode> allNodes = inOrder(root);

        int high = -1, low = -1;

        for (int i = allNodes.size() - 1; i >= 1; i--) {

            // 找到上面的要交换的节点

            if (allNodes.get(i).val < allNodes.get(i - 1).val) {

                high = i;

                break;

            }

        }

        // 找到下面要交换的节点

        for (low = high - 1; low >= 0; low--) {

            if (allNodes.get(low).val < allNodes.get(high).val) {

                break;

            }

        }

        low++;

        int temp = allNodes.get(low).val;

        allNodes.get(low).val = allNodes.get(high).val;

        allNodes.get(high).val = temp;

    }

    /**

     * 中序遍历

     *

     * @param root

     * @return

     */

    private static List<TreeNode> inOrder(TreeNode root) {

        List<TreeNode> nodes = new ArrayList<>();

        if (root != null) {

            nodes.addAll(inOrder(root.left));

            nodes.add(root);

            nodes.addAll(inOrder(root.right));

        }

        return nodes;

    }

    public static void main(String[] args) {

        TreeNode root = new TreeNode(3);

        root.left = new TreeNode(1);

        root.right = new TreeNode(4);

        root.right.left = new TreeNode(2);

        recoverTree(root);

        System.out.println("恢复之前");

        root.print();

        System.out.println();

        System.out.println("恢复之后");

        root.print();

    }

}