LeetCode OJ - Recover Binary Search Tree

最新推荐文章于 2019-04-03 22:46:34 发布

姥姥教我学编程

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分类专栏：基础篇

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本文介绍了一种常空间复杂度下恢复二叉搜索树中因错误交换导致失序元素的方法，通过中序遍历生成序列并递归定位问题节点，最终实现树的正确重构。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

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?

分析：1、中序遍历生成序列，找出无序元素。 2、递归记录两个无序元素，最后交换

首先看一个升序数组中，若两个数被错误交换了，如何处理：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <stack>
#include <map>
#include <queue>
#include <set>	
#include <stdio.h>
using namespace std;

int node1 = INT_MIN;
int node2 = INT_MIN;

void DFS(int *A, int n) {
    for(int i = 0; i < n - 1; i++) {
		if(A[i] > A[i+1]) {
			if(node1 == INT_MIN) {
			    node1 = i;
				node2 = i + 1;
			} else {
			    node2 = i + 1;
			}
		}
	}
	int tmp = A[node1];
    A[node1] = A[node2];
	A[node2] = tmp;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    int A[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 26, 13, 14, 12};
	int n = sizeof(A) / sizeof(int);
	DFS(A, n);

	for(int i = 0; i < n; i++) {
	    cout << A[i] << " ";
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

中序遍历相当于依次访问left、root、right，而pre依次记录的子访问的前一个节点。如同pre1与root1比较，若pre1 > root1则表明pre1为问题节点；若pre2 > root2则root2为问题节点。记录这两个节点并交换。

/**
 * Definition for binary tree
 * struct TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode *left;
 *     TreeNode *right;
 *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
private:
    TreeNode *node1, *node2;
    TreeNode *pre;
    
    void traverse(TreeNode *root) {
        if (root == NULL) {
            return;
        }    
        traverse(root->left);
        
        if (pre != NULL && pre->val > root->val) {
            node2 = root;
            if (node1 == NULL) {
                node1 = pre;
            }
        }
        pre = root;
        traverse(root->right);
    }
    
public:
    void recoverTree(TreeNode *root) {
        // Start typing your C/C++ solution below
        // DO NOT write int main() function
        node1 = node2 = NULL;
        pre = NULL;
        traverse(root);        
        swap(node1->val, node2->val);
    }
};