C++ 中恢復二叉搜尋樹


假設我們有一個二叉搜尋樹,現在考慮一下這個 BST 的兩個元素被交換了,所以我們必須恢復這棵二叉搜尋樹。

因此,如果給定的樹像下面這樣(第一個),那麼恢復的樹將是(第二個) −

要解決這個難題,我們將遵循以下步驟 −

  • 定義一些用於節點的 prev、first 和 second 引用

  • 定義一個名為 findProblem() 的方法,這將使用該節點

  • 如果該節點為 null,則返回

  • 呼叫 findProblem(該節點的左節點)

  • 如果 prev 不為 null 且 prev 的值 > 該節點的值,則

    • 如果 first 為 null,則 first = prev

    • second := node

  • prev := node

  • 呼叫 findProblem(該節點的右節點)

  • 在主方法中,執行以下操作 −

  • 將 prev、first 和 second 初始化為 null,呼叫 findProblem(根節點) 然後交換 first 和 second 節點的值

示例(C++)

讓我們看看以下實現以更好地理解 −

 即時演示

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
class TreeNode{
   public:
   int val;
   TreeNode *left, *right;
   TreeNode(int data){
      val = data;
      left = NULL;
      right = NULL;
   }
};
void insert(TreeNode **root, int val){
   queue<TreeNode*> q;
   q.push(*root);
   while(q.size()){
      TreeNode *temp = q.front();
      q.pop();
      if(!temp->left){
         if(val != NULL)
            temp->left = new TreeNode(val);
         else
            temp->left = new TreeNode(0);
         return;
      } else {
         q.push(temp->left);
      }
      if(!temp->right){
         if(val != NULL)
            temp->right = new TreeNode(val);
         else
            temp->right = new TreeNode(0);
         return;
      } else {
         q.push(temp->right);
      }
   }
}
TreeNode *make_tree(vector<int> v){
   TreeNode *root = new TreeNode(v[0]);
   for(int i = 1; i<v.size(); i++){
      insert(&root, v[i]);
   }
   return root;
}
void tree_level_trav(TreeNode*root){
   if (root == NULL) return;
   cout << "[";
   queue q;
   TreeNode *curr;
   q.push(root);
   q.push(NULL);
   while (q.size() > 1) {
      curr = q.front();
      q.pop();
      if (curr == NULL){
         q.push(NULL);
      } else {
         if(curr->left)
            q.push(curr->left);
         if(curr->right)
            q.push(curr->right);
         if(curr == NULL || curr->val == 0){
            cout << "null" << ", ";
         }else{
            cout << curr->val << ", ";
         }
      }
   }
   cout << "]"<<endl;
}
class Solution {
   public:
   TreeNode* prev;
   TreeNode* first;
   TreeNode* second;
   void swapValue(TreeNode* first, TreeNode* second){
      int x = first->val;
      first->val = second -> val;
      second->val = x;
   }
   void findProblem(TreeNode* node){
      if(!node || node->val == 0)return;
      findProblem(node->left);
      if((prev!=NULL && prev->val != 0) && prev->val> node->val){
         if(!first){
            first = prev;
         }
         second = node;
      }
      prev = node;
      findProblem(node->right);
   }
   void recoverTree(TreeNode* root) {
      prev = first = second = NULL;
      findProblem(root);
      swapValue(first, second);
   }
};
main(){
   vector<int> v = {1,3,NULL,NULL,2};
   TreeNode *root = make_tree(v);
   Solution ob;
   ob.recoverTree(root);
   tree_level_trav(root);
}

輸入

{1,3,NULL,NULL,2}

輸出

[3, 1, null, null, 2, ]

更新於:2020 年 5 月 26 日

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