LeetCode-翻转二叉树以匹配先序遍历-题解[DFS]

「这是我参与11月更文挑战的第17天，活动详情查看：2021最后一次更文挑战」

题目要求

题目描述

给你一棵二叉树的根节点 root ，树中有 n 个节点，每个节点都有一个不同于其他节点且处于 1 到 n 之间的值。

另给你一个由 n 个值组成的行程序列 voyage ，表示预期的二叉树先序遍历结果。

通过交换节点的左右子树，可以翻转该二叉树中的任意节点。例，翻转节点 1 的效果如下：

请翻转最少的树中节点，使二叉树的先序遍历与预期的遍历行程 voyage 相匹配。

如果可以，则返回翻转的所有节点的值的列表。你可以按任何顺序返回答案。如果不能，则返回列表 [-1]。

示例

示例 1

输入：root = [1,2], voyage = [2,1]
输出：[-1]
解释：翻转节点无法令先序遍历匹配预期行程。
复制代码

示例 2

输入：root = [1,2,3], voyage = [1,3,2]
输出：[1]
解释：交换节点 2 和 3 来翻转节点 1 ，先序遍历可以匹配预期行程。
复制代码

示例 3

输入：root = [1,2,3], voyage = [1,2,3]
输出：[]
解释：先序遍历已经匹配预期行程，所以不需要翻转节点。
复制代码

提示

树中的节点数目为 n
n == voyage.length
1 <= n <= 100
1 <= Node.val, voyage[i] <= n
树中的所有值 互不相同
voyage 中的所有值 互不相同

解题思路

看到题目的第一眼可能觉得无从下手，但是如果对比着图看的话，我们的思路就很清晰了。我们可以简单的将题目的要求理解为给定一棵初始二叉树和一棵目的二叉树，要求将给定的二叉树经过一定步骤的旋转将之变为目的二叉树。那么这样子思路就很清晰了，我们可以对初始二叉树进行前序遍历，遍历的同时与目的二叉树进行对比。若当前遍历节点的左右子节点与目的二叉树对应节点的左右子节点不同，则将左右两节点进行旋转操作。若当前遍历节点的值与目的二叉树对应节点的值不同，则说明当前二叉树无法提供旋转变为目的二叉树。根据上述，进行代码撰写即可得出结果。

代码

class Solution {
public:
    int cnt = 0;
    vector<int> res;
    vector<int> flipMatchVoyage(TreeNode* root, vector<int>& voyage) {
        bool status = dfs(root, voyage);
        if(!status){
            res.clear();
            res.push_back(-1);
        }
        return res;
    }

    bool dfs(TreeNode* root, vector<int>& voyage){
        if(root->val != voyage[cnt++]) return false;
        bool status_l = root->left == nullptr;
        bool status_r = root->right == nullptr;
        if(status_l && !status_r){
            return dfs(root->right, voyage);
        }else if(status_r && !status_l){
            return dfs(root->left, voyage);
        }else if(status_l && status_r){
            return true;
        }else{
            if(root->left->val != voyage[cnt]){
                res.push_back(voyage[cnt-1]);
                TreeNode* tmp = root->left;
                root->left = root->right;
                root->right = tmp;
            }
            bool status = dfs(root->left, voyage);
            if(!status) return false;
            status = dfs(root->right, voyage);
            return status;
        }
    }
};
复制代码