恢复二叉搜索树

来源：力扣（LeetCode）链接：leetcode.cn/problems/re…

给你二叉搜索树的根节点 root ，该树中的恰好两个节点的值被错误地交换。请在不改变其结构的情况下，恢复这棵树。

示例 1：

图片.png

输入：root = [1,3,null,null,2]

输出：[3,1,null,null,2]

解释：3 不能是 1 的左孩子，因为 3 > 1 。交换 1 和 3 使二叉搜索树有效。

示例 2：

图片.png

输入：root = [3,1,4,null,null,2]

输出：[2,1,4,null,null,3]

解释：2 不能在 3 的右子树中，因为 2 < 3 。交换 2 和 3 使二叉搜索树有效。

提示：

树上节点的数目在范围 [2, 1000] 内
-231 <= Node.val <= 231 - 1

代码

class Solution {
    private TreeNode first; // 第一个需要交换的节点
    private TreeNode second; // 第二个需要交换的节点
    private TreeNode prev; // 用于记录中序遍历中的前一个节点
    
    public void recoverTree(TreeNode root) {
        first = null;
        second = null;
        prev = null;
        
        // 中序遍历二叉树，查找需要交换的节点
        inorder(root);
        
        // 交换两个节点的值
        int temp = first.val;
        first.val = second.val;
        second.val = temp;
    }
    
    private void inorder(TreeNode node) {
        if (node == null) {
            return;
        }
        
        inorder(node.left);
        
        // 判断当前节点和前一个节点的大小关系
        if (prev != null && prev.val > node.val) {
            if (first == null) {
                first = prev;
            }
            second = node;
        }
        prev = node;
        
        inorder(node.right);
    }
}

思路分析

创建三个实例变量 first、second 和 prev，分别用于记录第一个需要交换的节点、第二个需要交换的节点和中序遍历中的前一个节点。
调用辅助函数 inorder 进行中序遍历，传入根节点 root。
在辅助函数中，首先判断当前节点是否为空，如果为空则返回。
递归调用 inorder 函数，先遍历左子树。
在中序遍历过程中，判断当前节点和前一个节点的大小关系，如果前一个节点的值大于当前节点的值，说明这两个节点被错误交换了。
如果 first 为空，将前一个节点赋值给 first；如果 first 不为空，将当前节点赋值给 second。
更新前一个节点为当前节点。
最后，完成中序遍历后，交换 first 和 second 两个节点的值。
完成交换后，原本被错误交换的节点就得到了修复。

相同的树

来源：力扣（LeetCode）链接：leetcode.cn/problems/sa…

给你两棵二叉树的根节点 p 和 q ，编写一个函数来检验这两棵树是否相同。

如果两个树在结构上相同，并且节点具有相同的值，则认为它们是相同的。

示例 1：

输入：p = [1,2,3], q = [1,2,3]

输出：true

示例 2：

输入：p = [1,2], q = [1,null,2]

输出：false

示例 3：

输入：p = [1,2,1], q = [1,1,2]

输出：false

提示：

两棵树上的节点数目都在范围 [0, 100] 内
-104 <= Node.val <= 104

代码

class Solution {
    public boolean isSameTree(TreeNode p, TreeNode q) {
        // 如果两个节点都为空，说明相等
        if (p == null && q == null) {
            return true;
        }
        
        // 如果其中一个节点为空，另一个节点不为空，说明不相等
        if (p == null || q == null) {
            return false;
        }
        
        // 如果两个节点的值不相等，说明不相等
        if (p.val != q.val) {
            return false;
        }
        
        // 递归判断两个节点的左子树和右子树是否相等
        return isSameTree(p.left, q.left) && isSameTree(p.right, q.right);
    }
}

思路分析

首先判断两个节点 p 和 q 是否都为空，如果是，则说明两棵树相同，返回 true。
接着判断其中一个节点为空，另一个节点不为空的情况，这时候两棵树不相同，返回 false。
再判断两个节点的值是否相等，如果不相等，则说明两棵树不相同，返回 false。
最后，递归判断两个节点的左子树和右子树是否相同，即调用 isSameTree(p.left, q.left) 和 isSameTree(p.right, q.right)。
如果左子树和右子树都相同，返回 true；否则返回 false。

力扣深度优先搜索练习题（恢复二叉搜索树、相同的树）

恢复二叉搜索树

代码

思路分析

相同的树

代码

思路分析