99. Recover Binary Search Tree (Tree; DFS)

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?

法I：BST的中序遍历结果是递增序列。把这个递增序列存储到数组中，再遍历一遍数组，便可知道swap的两个元素

class Solution {
public:
void recoverTree(TreeNode *root) {
vals.clear();
treeNodes.clear();
inorderTraverse(root);

sort(vals.begin(), vals.end());
for (int i = 0; i < treeNodes.size(); ++i)
{
treeNodes[i]->val = vals[i]; //只改变值，不改结构
}
}

void inorderTraverse(TreeNode* root)
{
if (!root)
return;

inorderTraverse(root->left);
vals.push_back(root->val);
treeNodes.push_back(root);
inorderTraverse(root->right);
}
private:
vector<int> vals;
vector<TreeNode*> treeNodes;
};

法II：空间复杂度O(1)的解决方案。在中序遍历的时候，当第一次扫描到前一个节点>后一个节点，

如果是后一个节点错了，那么它只可能与前一个节点对换位置

如果是前一个节点错了，那么可能是与它后面的某个节点对换位置

所以令n1=前个节点，n2=后个节点。继续扫描，如果再次出现错误，那么n2必定=出现错误的后个节点

class Solution {
public:
void recoverTree(TreeNode *root) {
TreeNode *n1=NULL;
TreeNode *n2=NULL;
TreeNode *prev=NULL;
findTwoNodes(root,n1,n2,prev);

if(n1!=NULL && n2!=NULL)
{
int tmp=n2->val;
n2->val=n1->val;
n1->val=tmp;
}
}
void findTwoNodes(TreeNode *root, TreeNode *&n1, TreeNode *&n2, TreeNode *&prev)
{
if(root==NULL) return;

findTwoNodes(root->left,n1,n2,prev);
if(prev!=NULL && prev->val > root->val)
{
n2=root;
if(n1==NULL) //说明是第一次遍历到出错点
{
n1=prev;
}
}
prev=root;
findTwoNodes(root->right,n1,n2,prev);
}
};