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0.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?
1.什么是Binary Search Tree?
可以看下这篇文章: 《Binary Search Tree 二叉搜索树 C++》 。二叉搜索树的左节点比根节点要小,右节点比根节点要大。这样利于搜索。
一个典型的二叉搜索树如下:
2.Recover Binary Search Tree 这题目是什么意思?
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?
大致意思是说两个节点的位置调换错了,比如上面的二叉搜索树,2跟5错误调换后变成了下面的样子:
根据二叉搜索树的定义,这样就是非法的二叉搜索树了。
3.如何遍历二叉搜索树
先不管上面题目的解法,二叉搜索树的遍历大致有四种方式。分别是:先序遍历、中序遍历、后序遍历、广度优先遍历。还分递归和非递归方式,我们这里先考虑递归的方式,比较简单。去维基百科摘了一段:
3.1先序遍历
指先访问根,然后访问孩子的遍历方式,其C代码如下:
void XXBL(tree* root){ //Do Something with root if(root->lchild!=NULL) XXBL(root->lchild); if(root->rchild!=NULL) XXBL(root->rchild); }
3.2中序遍历
指先访问左(右)孩子,然后访问根,最后访问右(左)孩子的遍历方式,其C代码如下
void ZXBL(tree* root){ if(root->lchild!=NULL) ZXBL(root->lchild); //Do Something with root if(root->rchild!=NULL) ZXBL(root->rchild); }
3.3后序遍历
指先访问孩子,然后访问根的遍历方式,其C代码如下
void HXBL(tree* root){ if(root->lchild!=NULL) HXBL(root->lchild); if(root->rchild!=NULL) HXBL(root->rchild); //Do Something with root }
代码看起来好像这三种方式都一样,是不一样的!以下面这颗树为例。
我们分别打印出遍历时的值:
先序遍历:
中序遍历:
后序遍历:
因为二叉搜索树的特点,导致了中序遍历的时候,会是一个递增的效果。
所以我们这道题目的Key就是用中序遍历,就变成了 一个递增的数组中,有两个值调换。1,2,3,4,5,6,7 变成 1,5,3,4,2,6,7。 来复原的问题。
4. 题解
例子:1,5,3,4,2,6,7
大致策略如下:
1.每次我们记录下前一个元素,如果当前节点的值比前一个值要小,说明我们就找到了第一个错误节点的位置。我们的例子中就是3比5小,5就是第一个错误的节点。
2.然后继续往下搜索,第一个比“第一个错误节点”要大的节点的前节点就是第二个错误的节点。我们的例子中6比5大,所以2就是第二错误的节点。
代码如下:
/** * Definition for binary tree * struct TreeNode { * int val; * TreeNode *left; * TreeNode *right; * TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {} * }; */ class Solution { public: TreeNode* preNode = NULL; TreeNode* firstWrongNode = NULL; TreeNode* secondWrongNode = NULL; void ZXBL(TreeNode* root){ if(root->left != NULL){ ZXBL(root->left); } //找到第一个错误节点 if(preNode != NULL && firstWrongNode == NULL && preNode->val > root->val){ firstWrongNode = preNode; } //找到第二个错误节点 if(firstWrongNode != NULL && secondWrongNode == NULL && root->val > firstWrongNode->val){ secondWrongNode = preNode; } //都找就退出 if(firstWrongNode != NULL && secondWrongNode != NULL){ return; } //每次都把上一个节点记录下来 preNode = root; if(root->right != NULL){ ZXBL(root->right); } } void recoverTree(TreeNode *root) { ZXBL(root); //树只有两个节点时,要这样考虑 if(secondWrongNode == NULL){ secondWrongNode = preNode; } //调换两个错误节点的值,就复原了二叉搜索树 swap(firstWrongNode->val, secondWrongNode->val); } };
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Tags: Binary Search Tree
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