恢復二叉搜尋樹

二叉搜尋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，恢復這棵樹。

示例 1:

輸入: [1,3,null,null,2]

  1

  /

 3

  \

  2

輸出: [3,1,null,null,2]

  3

  /

 1

  \

  2

示例 2:

輸入: [3,1,4,null,null,2]

3

/ \

1 4

  /

  2

輸出: [2,1,4,null,null,3]

2

/ \

1 4

  /

 3

進階:

• 使用 O(n) 空間複雜度的解法很容易實現。
• 你能想出一個只使用常數空間的解決方案嗎？

中序遍歷二叉樹，出現的節點的值會升序排序，如果有兩個節點位置錯了，那肯定會出現降序。設定一個pre節點指標，記錄當前節點中序遍歷時的前節點，如果當前節點小於pre節點的值，說明需要調整次序。如果在中序遍歷時節點值出現了兩次降序，第一個錯誤的節點為第一次降序時較大的節點，第二個錯誤節點為第二次降序時較小的節點。比如，原來的搜尋二叉樹在中序遍歷的節點值依次為{1,2,3,4,5}，如果因為兩個節點位置錯了而出現{1,5,3,4,2}，第一次降序為5->3，所以第一個錯誤節點為5，第二次降序為4->2,所以第二個錯誤節點為2，將5和2換過來就可以恢復。

 1 /**
 2  * Definition for a binary tree node.
 3  * struct TreeNode {
 4  *     int val;
 5  *     TreeNode *left;
 6  *     TreeNode *right;
 7  *     TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
 8  * };
 9  */
10 class Solution{
11 public:
12     TreeNode* mistake1;
13     TreeNode* mistake2;
 
14     TreeNode* pre=NULL;
15 
16     void recoverTree(TreeNode* root){
17         recursive_traversal(root);
18         if(mistake1!=NULL && mistake2!=NULL){
19             swap(mistake1->val,mistake2->val);
20         }
21     }
22 
23     //遞迴中序遍歷二叉樹
24     void recursive_traversal(TreeNode* root){
25         if(root==NULL)
26             return;
27         if(root->left!=NULL){
28             recursive_traversal(root->left);
29         }
30         if(pre!=NULL && pre->val>root->val){
31             if(mistake1==NULL){
32                 mistake1=pre;
33                 mistake2=root;
34             }else{
35                 mistake2=root;
36             }
37         }
38         pre=root;
39         if(root->right!=NULL){
40             recursive_traversal(root->right);
41         }
42     }
43 };