【三次过】691. 恢复二叉搜索树

在一棵二叉搜索树中, 只有两个节点是被交换的. 找到这些节点并交换, 如果没有节点被交换就返回原来的树的根节点.

样例

样例1

输入： {4,5,2,1,3}
输出： {4,2,5,1,3}
解释：
给出的二叉搜索树：
    4
   / \
  5   2
 / \
1   3
返回：
    4
   / \
  2   5
 / \
1   3

样例2

输入： {1,2,5,4,3}
输出： {4,2,5,1,3}
解释：
给出的二叉搜索树：
    1
   / \
  2   5
 / \
4   3
返回：
    4
   / \
  2   5
 / \
1   3

---

解题思路：

使用中序遍历。设置三个节点分别用来标记遍历的前一个节点preNode，第一个逆序节点firstNode，第二个逆序节点secondNode，那么如果寻找逆序的两个节点呢？

考虑中序遍历为1, 5, 3, 4, 2。

如果preNode.val >= root.val，如节点5，3，则preNode节点即为firstNode节点，即节点5为firstNode。

如果firstNode存在 && preNode.val >= root.val，如节点4，2，则root节点即为secondNode节点，即节点2为secondNode。

这样的考虑天然的处理了相邻节点逆序的情况，例如3, 1, 4，firstNode为3，secondNode为1

/**
 * Definition of TreeNode:
 * public class TreeNode {
 *     public int val;
 *     public TreeNode left, right;
 *     public TreeNode(int val) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = this.right = null;
 *     }
 * }
 */

public class Solution {
    /**
     * @param root: the given tree
     * @return: the tree after swapping
     */
    public TreeNode bstSwappedNode(TreeNode root) {
        // write your code here
        inorder(root);
        
        if(firstNode != null && secondNode != null){
            int temp = firstNode.val;
            firstNode.val = secondNode.val;
            secondNode.val = temp;
        }
        
        return root;
    }
    
    TreeNode preNode = new TreeNode(Integer.MIN_VALUE); //root的前一个元素
    TreeNode firstNode = null;  //第一个逆序节点
    TreeNode secondNode = null; //第二个逆序节点
    
    private void inorder(TreeNode root){
        if(root == null)
            return;
            
        inorder(root.left);
        
        if(firstNode == null && preNode.val >= root.val)
            firstNode = preNode;
        
        if(firstNode != null && preNode.val >= root.val)
            secondNode = root;
        
        preNode = root;
            
        inorder(root.right);
    }
}