【leetcode刷题笔记】Recover Binary Search Tree

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?

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题解：需要找到二叉搜索树中乱序的两个节点，并把它们交换回来。

排序二叉树的中序遍历得到的一定是一个递增序列，例如上述所示的BST，中序遍历得到的序列为1，3，5，9，11，15，20。假设错位的是3和11，那么错位后的树如下图所示

   

用遍历firstNode和secondNode表示错位的两个点，那么在中序遍历过程中，第一个错位点后面的点一定比它小（5比11小，11才是错位的点）；第二个错位点一定比它前面的点小（3比9小）。采用递归的方法中序遍历BST，如果当前遍历的点root比它前面的点prev的值小，有两种可能，第一种是prev是第一个错位的点，此时firstNode变量为空，则将firstNode赋值为prev（代码中第24行）；第二种是root是第二个错位的点，此时firstNode变量部位空，将secondNode变量赋值为root（代码中第22行）。

代码如下：

/**
 * Definition for binary tree
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
public class Solution {
    private TreeNode firstNode = null;
    private TreeNode secondNode = null;
    private TreeNode prev = null;
    
    private void traverse(TreeNode root){
        if(root == null)
            return;
        
        traverse(root.left);
        
        if(prev != null && root.val < prev.val){
            secondNode = root;
            if(firstNode == null)
                firstNode = prev;
        }
        prev = root;
        traverse(root.right);
            
    }
    
    public void recoverTree(TreeNode root) {
        traverse(root);
        
        int temp = firstNode.val;
        firstNode.val = secondNode.val;
        secondNode.val = temp;
    }
}