Unique Binary Search Trees
2015-09-02 17:38
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Given n, how many structurally unique BST's (binary search trees) that store values 1...n?
For example,
Given n = 3, there are a total of 5 unique BST's.
注意:二分查找树的定义是,左子树节点均小于root,右子树节点均大于root!不要想当然地将某个点作为root时,认为其他所有节点都能全部放在left/right中,除非这个点是 min 或者 max 的。
分析:本题其实关键是递推过程的分析,n个点中每个点都可以作为root,当 i 作为root时,小于 i 的点都只能放在其左子树中,大于 i 的点只能放在右子树中,此时只需求出左、右子树各有多少种,二者相乘即为以 i 作为root时BST的总数。
开始时,我尝试用递归实现,但是超时了,可见系统对运行时间有要求。因为递归过程中存在大量的重复计算,从n一层层往下递归,故考虑类似于动态规划的思想,让底层的计算结果能够被重复利用,故用一个数组存储中间计算结果(即 1~n-1 对应的BST数目),这样只需双层循环即可,代码如下:
For example,
Given n = 3, there are a total of 5 unique BST's.
1 3 3 2 1 \ / / / \ \ 3 2 1 1 3 2 / / \ \ 2 1 2 3
注意:二分查找树的定义是,左子树节点均小于root,右子树节点均大于root!不要想当然地将某个点作为root时,认为其他所有节点都能全部放在left/right中,除非这个点是 min 或者 max 的。
分析:本题其实关键是递推过程的分析,n个点中每个点都可以作为root,当 i 作为root时,小于 i 的点都只能放在其左子树中,大于 i 的点只能放在右子树中,此时只需求出左、右子树各有多少种,二者相乘即为以 i 作为root时BST的总数。
开始时,我尝试用递归实现,但是超时了,可见系统对运行时间有要求。因为递归过程中存在大量的重复计算,从n一层层往下递归,故考虑类似于动态规划的思想,让底层的计算结果能够被重复利用,故用一个数组存储中间计算结果(即 1~n-1 对应的BST数目),这样只需双层循环即可,代码如下:
int numTrees(int n) { int res[n + 1]; res[0] = 1; int i, j; for(i = 1; i <= n; i++){ if(i < 3){ res[i] = i; }else{ res[i] = 0; for(j = 1; j <= i; j++){ res[i] = res[i] + (res[j - 1] * res[i - j]); } } } return res ; }
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