LeetCode 99 恢複二叉搜尋樹

給你二叉搜尋樹的根節點 root ，該樹中的兩個節點被錯誤地交換。請在不改變其結構的情況下，恢複這棵樹。

進階：使用 O(n) 空間複雜度的解法很容易實作。你能想出一個隻使用常數空間的解決方案嗎？

示例 1：

輸入：root = [1,3,null,null,2]

輸出：[3,1,null,null,2]

解釋：3 不能是 1 左孩子，因為 3 > 1 。交換 1 和 3 使二叉搜尋樹有效。

示例 2：

輸入：root = [3,1,4,null,null,2]

輸出：[2,1,4,null,null,3]

解釋：2 不能在 3 的右子樹中，因為 2 < 3 。交換 2 和 3 使二叉搜尋樹有效。

來源：力扣（LeetCode）

連結：https://leetcode-cn.com/problems/recover-binary-search-tree

解題如下：

1.二叉搜尋樹的特點 左子樹 < 根結點 < 右子樹

2.中序周遊獲得List<Integer>

3.找到兩個需要交換的元素

4.恢複左子樹，右子樹

/**
 * Definition for a binary tree node.
 * public class TreeNode {
 *     int val;
 *     TreeNode left;
 *     TreeNode right;
 *     TreeNode() {}
 *     TreeNode(int val) { this.val = val; }
 *     TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {
 *         this.val = val;
 *         this.left = left;
 *         this.right = right;
 *     }
 * }
 */
class Solution {
    /**
     * 解題思路：
     * 1.二叉搜尋樹，左子樹 < 根結點 < 右子樹
     * 2.中序周遊獲得ArrayList<Integerr> nums
     * 3.找到需要替換的兩個元素 int[x,y]
     * 4.重建二叉搜尋樹
     */
    public void recoverTree(TreeNode root) {
        //1.中序周遊獲得List<Integer>
        List<Integer> nums = new ArrayList<>();
        inorder(root, nums);
        //2.找到兩個需要交換的元素
        int[] swappers = findTwoSwappers(nums);
        //3.恢複左子樹，右子樹
        recover(root, 2, swappers[0], swappers[1]);
    }

    void recover(TreeNode root, int count, int x, int y) {
        if (root == null) return;
        if (root.val == x || root.val == y) {
            root.val = root.val == x ? y : x;
            if (--count == 0) {
                return;
            }
        }
        recover(root.left, count, x, y);
        recover(root.right, count, x, y);
    }

    int[] findTwoSwappers(List<Integer> nums) {
        int x = -1, y = -1;
        for (int i = 0;i < nums.size() - 1; i++) {
              if (nums.get(i+1) < nums.get(i)) {
                  y = nums.get(i+1);
                  if (x == -1) {
                    x = nums.get(i);
                  } else {
                    break;
                  }
            }
        }
        return new int[]{x,y};
    }

    void inorder(TreeNode root, List<Integer> nums) {
        if(root == null) return;
        inorder(root.left, nums);
        nums.add(root.val);
        inorder(root.right, nums);
    }
}