leetcode99 - recover binary search tree - hard

Two elements of a binary search tree (BST) are swapped by mistake.

Recover the tree without changing its structure.

Example 1:

Input: [1,3,null,null,2]

   1
  /
 3
  \
   2

Output: [3,1,null,null,2]

   3
  /
 1
  \
   2

Example 2:

Input: [3,1,4,null,null,2]

  3
 / \
1   4
   /
  2

Output: [2,1,4,null,null,3]

  2
 / \
1   4
   /
  3

思路： 找到两个大小有问题的点，交换位置即可。从最下面的左子树向上比较，因为最下面的左子树的值是最小的。如果遇到第一个顺序有问题的点，就把这个点和第二个遇到的有问题的点进行交换位置即可。
实现方法用stack。把全部root.left先append进去。到底之后，再pop出来一个root成为node。比较这个node和之后pop出来的root的值。如果这个值比之后的值要大，那说明node是找到的第一个位置有问题的点。
注意的是，后续需要把node.right再append进stack。

class Solution:
    def recoverTree(self, root: TreeNode) -> None:
        """
        Do not return anything, modify root in-place instead.
        """
        if not root: return root
        res, first,second = None, None, None
        stack = []
        
        while True:
            while root:
                stack.append(root)
                root = root.left  
            if not stack:
                break
            node = stack.pop()
            if res and res.val > node.val:
                if not first:
                    first = res
                second = node
            
            res = node
            root = node.right
        first.val, second.val = second.val, first.val