leetcode--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?

confused what "{1,#,2,3}" means? > read more on how binary tree is serialized on OJ.

OJ's Binary Tree Serialization:

The serialization of a binary tree follows a level order traversal, where '#' signifies a path terminator where no node exists below.

Here's an example:

   1
  / 
 2   3
    /
   4
    
     5

The above binary tree is serialized as "{1,2,3,#,#,4,#,#,5}".

题意：某排序二叉树的两个节点交换了位置，请找出这两个节点。而且将交换这两个节点的值。从而恢复排序二叉树。

要求使用常数空间。

分类：二叉树

解法1：题目要求仅仅能使用常数空间，我们自然会想到使用递归遍历。而不是非递归。

因为排序二叉树的中序遍历。能够得到这个从小到大排序的数组，我们能够使用这个性质。在中序遍历过程中。发现某个节点不按顺序。就标记下来。

可是顺序错误是须要跟之前的节点比較大小的，所以在递归过程中，我们要保留当前节点的前一个节点的指针(指按中序遍历顺序的前后)。

这时有两种情况，一种是前后两个节点交换了位置(指按中序遍历顺序的前后)。这时我们仅仅能找到一个位置错误。

由于比如对于顺序{1,3,2,4}，3,2换了位置，可是仅仅有当pre指向3，cur指向2的时候比較，才回发现位置异常，其它情况没有，也就是说仅仅出现一次位置异常。

这样的情况。我们交换这两个节点就能够了。

对于另外一种情况。就是两个节点距离较远，比如{1,6,3,4,5,2}

这时对于{6,3}会发生一次异常,{5,2}会发生一次异常，我们应该保留第一次异常的pre。保留第二次异常的cur

然后再交换这两个节点的值。

以下来看代码：

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode(int x) { val = x; }
 * }
 */
public class Solution {
    TreeNode pre = null;
    TreeNode mistake1,mistake2;
    
    public void recoverTree(TreeNode root) {
        inorder(root);  
        if(mistake1!=null&&mistake2!=null) {  
            int tmp = mistake1.val;  
            mistake1.val = mistake2.val;  
            mistake2.val = tmp;  
        }  
    }
    /**
     * 对于BST而言。中序遍历以后是从小到大排序的
     * 中序遍历递归算法，每次保留前一个的指针，用于比較 
     */
    public void inorder(TreeNode root){
        if(root==null) return;
        if(root.left!=null){//先訪问左子树
            inorder(root.left);
        }
        if(pre!=null&&root.val<pre.val) {//假设pre不为空(第一个訪问的节点，pre为空)，而且顺序不正确  
            if(mistake1==null) {//假设一个错误都没出现。将相邻的两个节点标记  
                mistake1 = pre;  
                mistake2 = root;  
            } else {//假设出现第二次错误，更新  
                mistake2 = root;  
            }  
        }  
        pre = root;//将当前节点标记为右子树的前节点  
        if(root.right!=null) {//訪问右子树  
            inorder(root.right);  
        }  
    }
}