📅  最后修改于: 2023-12-03 15:36:06.743000             🧑  作者: Mango
二叉搜索树是一种常见的数据结构,具有很好的搜索性能。但是,由于它的特殊性,当其中一个节点被删除或者插入时,可能会影响整个树的结构,使其不再是一颗二叉搜索树。因此,在某些情况下,我们需要对二叉搜索树进行修正,以使其再次成为二叉搜索树。
本文将介绍如何交换二叉搜索树中的两个节点,并修正其结构,使其重新成为一颗二叉搜索树。
交换二叉搜索树中的两个节点很简单,我们只需要交换它们的值即可。具体的实现可以通过以下代码实现:
def swapNodes(root, x, y):
"""
:type root: TreeNode
:type x: int
:type y: int
:rtype: TreeNode
"""
# 遍历整个树,查找x和y节点
node_dict = {}
def dfs(node, depth):
if not node:
return
if node.val == x or node.val == y:
node_dict[node.val] = [node, depth]
dfs(node.left, depth+1)
dfs(node.right, depth+1)
dfs(root, 0)
# 交换x和y节点的值
node_dict[x][0].val, node_dict[y][0].val = node_dict[y][0].val, node_dict[x][0].val
return root
代码中,我们首先遍历整个二叉搜索树,查找需要交换的两个节点x
和y
。如果找到其中的任意一个节点,我们就将其存储在node_dict
中,以备后续交换操作。
在查找完毕后,我们将x
和y
的值进行交换,并返回树的根节点。
当我们交换了二叉搜索树中的两个节点之后,它可能不再满足二叉搜索树的性质。因此,我们需要对其进行修正,使其再次成为一颗二叉搜索树。
具体的修正方法是,我们可以采用中序遍历的方式遍历整个二叉搜索树,并检查相邻节点的值是否符合二叉搜索树的性质。如果发现某两个节点不符合条件,我们就将它们进行交换。
具体的实现可以通过以下代码实现:
def recoverTree(root):
"""
:type root: TreeNode
:rtype: None Do not return anything, modify root in-place instead.
"""
# 中序遍历,记录节点值和对应的节点
node_list = []
def dfs(node):
if not node:
return
dfs(node.left)
node_list.append(node)
dfs(node.right)
dfs(root)
# 找出需要交换的节点
x, y = None, None
for i in range(len(node_list) - 1):
if node_list[i].val > node_list[i+1].val:
y = node_list[i+1]
if not x:
x = node_list[i]
else:
break
# 交换节点
x.val, y.val = y.val, x.val
代码中,我们首先使用中序遍历的方式遍历二叉搜索树,并将节点和节点值存储在node_list
中。在查找完毕后,我们在node_list
中查找不符合二叉搜索树性质的节点。如果发现节点不符合条件,则将其存储在x
或y
中,并退出循环。
最后,我们将x
和y
的值进行交换,即可修正整个二叉搜索树。
本文介绍了如何交换二叉搜索树中的两个节点,并修正其结构,使其重新成为一颗二叉搜索树。这是一个常见的问题,能够帮助我们更好地理解二叉搜索树的性质和操作。希望本文能够对大家有所帮助。