99. Recover Binary Search Tree

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     * 99. Recover Binary Search Tree 
     * 2016-5-14 By Mingyang 
     * inorder,开始是网上的代码，inorder的dfs方法
     * 后面自己借鉴了isValidBST的思路，自己写的代码，用stack来做
     * 第一种该方法需要把几个变量设为全局变量
     * 一个容易错误的地方就是在找到第一个mismatch地方时候，需要把pre赋予first
     * 把现在的root赋予second，因为两个mismatch可能就是这两个交换了啊，
     * 如果后面还有second的话还可以交换second的信息。
     */
    static TreeNode pre;
    static TreeNode first;
    static TreeNode second;
    public static void inorder(TreeNode root) {
        if (root == null)
            return;
        inorder(root.left);
        if (pre == null) {// 只有一种情况，就是最初的情况，最开始的最左边的值-----convert BST to double
                            // linked list
            pre = root; // pre指针初始
        } else {
            if (pre.val > root.val) {
                if (first == null) {
                    first = pre;// 第一个逆序点,incorrect smaller node is always found
                                // as prev node
                }
                second = root; // 不断寻找最后一个逆序点,incorrect larger node is always
                // found as curr(root) node
            }
            pre = root; // pre指针每次后移一位
        }
        inorder(root.right);
    }
    public static void recoverTree(TreeNode root) {
        pre = null;
        first = null;
        second = null;
        inorder(root);
        if (first != null && second != null) {
            int tmp = first.val;
            first.val = second.val;
            second.val = tmp;
        }
    }
    /*
     * 自己的代码，用的stack来做
     */
    public static void recoverTree1(TreeNode root) {
        Stack<TreeNode> stack = new Stack<TreeNode>();
        TreeNode cur = root;
        TreeNode pre = null;
        TreeNode first = null;
        TreeNode second = null;
        while (!stack.isEmpty() || cur != null) {
            if (cur != null) {
                stack.push(cur);
                cur = cur.left;
            } else {
                TreeNode p = stack.pop();
                // 这里出现的p就是inorder里面不断出现的最小的数，就是最左边的数
                if (pre != null && p.val <= pre.val) {
                    if (first == null) {
                        first = pre;
                    }
                    second = p;
                }
                pre = p;
                cur = p.right;
            }
        }
        if (first != null && second != null) {
            int tmp = first.val;
            first.val = second.val;
            second.val = tmp;
        }
    }