题目:

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.

代码:

/**
* Definition for a binary tree node.
* struct TreeNode {
* int val;
* TreeNode *left;
* TreeNode *right;
* TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
* };
*/
class Solution {
public:
void recoverTree(TreeNode* root) {
if (!root) return;
TreeNode *pre, *curr, *first=NULL, *second=NULL;
stack<TreeNode *> sta;
TreeNode *dummy = new TreeNode(INT_MIN);
dummy->left = root;
pre = dummy;
curr = root;
while ( !sta.empty() || curr )
{
if (curr){
sta.push(curr);
curr = curr->left;
}
else{
curr = sta.top();
sta.pop();
if ( !first ){
if ( pre->val > curr->val ){
first = pre;
second = curr;
}
}
else{
if ( curr->val < pre->val ){
second = curr;
break;
}
}
pre = curr;
curr = curr->right;
}
}
std::swap(first->val, second->val);
}
};

tips:

二叉查找树的中序遍历就是从小到大的输出(http://zh.wikipedia.org/wiki/二元搜尋樹)。

即从中序遍历的结果中找到两个需要交换的点。

为了简便,这里设定了虚根节点(初始化值为INT_MIN)保证不影响中序遍历的结果。具体的思想都参考的(http://www.cnblogs.com/TenosDoIt/p/3445682.html)。

通过这道题回顾了一下中序遍历的方法,并纠正了之前的中序遍历的一种自毁型的代码

http://www.cnblogs.com/xbf9xbf/p/4501655.html

在上面这道题中,写了一个自毁型的中序遍历代码(即中序遍历结束后,整个二叉树的所有节点都断了)。

在本道题中一开始沿用了这种自毁型的中序遍历代码,结果就可想而知了。通过这个点,给自己提个醒:以后再涉及到遍历这类的代码,尽量不要再写这种遍历一次就毁坏了数据结构的代码了。

===========================================

第二次过这道题,直接学习的原来的代码。AC之后弄清楚了两个点:

(1)中序遍历是个模板,对BST的操作很多都依赖中序遍历。所以不管有没有first和second都要注意把中序遍历的代码写全了

(2)为什么找到第一个是first=pre而找到第二个是second=curr呢?曾就这个问题纠结过,后来猜测背后的思路可能是这样的:

   由于BST的两个节点位置错乱了,那么中序遍历必然有前面的节点要大于后面的。因此找到第一个不符合BST条件的,pre肯定是first;找到第二个不符合条件的curr肯定是second。

   另外还有一种特殊情况,就是被错位的两个点是挨着的,这样就更直接了。pre肯定是frist,curr肯定是second。

/**
* Definition for a binary tree node.
* struct TreeNode {
* int val;
* TreeNode *left;
* TreeNode *right;
* TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
* };
*/
class Solution {
public:
void recoverTree(TreeNode* root) {
stack<TreeNode*> sta;
TreeNode* first=NULL;
TreeNode* second=NULL;
TreeNode dummpy(INT_MIN);
dummpy.left = root;
TreeNode* pre = &dummpy;
TreeNode* curr = root;
while ( !sta.empty() || curr )
{
if ( curr )
{
sta.push(curr);
curr = curr->left;
}
else
{
curr = sta.top();
sta.pop();
if ( !first )
{
if (curr->val<pre->val)
{
first = pre;
second = curr;
}
}
else
{
if ( curr->val<pre->val)
{
second = curr;
break;
}
}
pre = curr;
curr = curr->right;
}
}
std::swap(first->val, second->val);
}
};

============================================================

第三次过这道题,本来不想粘代码了,但前几次的代码实在太冗余了,于是贴一版新的。

/**
* Definition for a binary tree node.
* struct TreeNode {
* int val;
* TreeNode *left;
* TreeNode *right;
* TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
* };
*/
class Solution {
public:
void recoverTree(TreeNode* root) {
stack<TreeNode*> sta;
TreeNode *pre = new TreeNode(INT_MIN);
TreeNode *curr = root;
TreeNode *n1=NULL, *n2=NULL;
while ( !sta.empty() || curr )
{
if ( curr )
{
sta.push(curr);
curr = curr->left;
}
else
{
curr = sta.top(); sta.pop();
if ( pre->val > curr->val )
{
if ( !n1 )
{
n1 = pre;
n2 = curr;
}
else
{
n2 = curr;
break;
}
}
pre = curr;
curr = curr->right;
}
}
if (n1) swap(n1->val, n2->val);
}
};

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