leetcode 99. Recover Binary Search Tree 复原二叉搜索树

最新推荐文章于 2025-12-15 22:32:00 发布

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#算法 #leetcode #二叉树

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这篇博客介绍了两种方法来恢复一个二叉搜索树中被交换的节点。第一种方法是通过中序遍历收集所有节点值，排序后再重新赋值；第二种方法是在中序遍历过程中直接找到并交换错位的节点。这两种解决方案都考虑了时间和空间效率。

题意

二叉搜索树有且只有一对节点被调换了，复原它

Input: [1,3,null,null,2]

   1
  /
 3
  \
   2

Output: [3,1,null,null,2]

   3
  /
 1
  \
   2

解1

最简单的方法：

中序遍历二叉树，把所有value存下来，然后排序，再依次赋值回去。

    // Runtime: 4 ms, faster than 20.10% of Java online submissions for Recover Binary Search Tree.
    //Memory Usage: 39.2 MB, less than 14.45% of Java online submissions for Recover Binary Search Tree.
    public void recoverTree(TreeNode root) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        List<TreeNode> nodes = new ArrayList<>();
        helper(root, nodes, list);
        list.sort(Integer::compareTo);
        for (int i = 0; i < nodes.size(); i++)
            nodes.get(i).val = list.get(i);
    }

    private void helper(TreeNode root, List<TreeNode> nodes, List<Integer> list) {
        if (root == null)
            return;
        helper(root.left, nodes, list);
        nodes.add(root);
        list.add(root.val);
        helper(root.right, nodes, list);
    }

解2

/*
    ↑
    |                                *
    |             *                 
    |                          *
    |                      *
    |                   *
    |                *
    |                              *
    |           *
    |        *
    |     *
    |  *
    ------------------------------------------------>
    比较相邻的节点（inorder），如果当前val小于prev.val，则出现错乱，最多2处错乱（可能只有1处），swap即可。
    有了思路随便怎么写都很好写了。
*/
// Runtime: 2 ms, faster than 82.99% of Java online submissions for Recover Binary Search Tree.
	//Memory Usage: 39.2 MB, less than 14.45% of Java online submissions for Recover Binary Search Tree.
    TreeNode prev = null;
    TreeNode first = null;
    TreeNode second = null;
    public void recoverTree(TreeNode root) {
        inorder(root);
        swap(first, second);
    }

    private void swap(TreeNode first, TreeNode second) {
        int tmp = first.val;
        first.val = second.val;
        second.val = tmp;
    }

    private void inorder(TreeNode root) {
        if (root == null)
            return;
        inorder(root.left);
        if (prev != null && prev.val > root.val) {
            if (first == null) {
                first = prev;
                second = root;
            } else {
                second = root;
                return;
            }
        }
        prev = root;
        inorder(root.right);
    }