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Unique Binary Search Trees

Unique Binary Search Trees

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.

   1         3     3      2      1    \       /     /      / \           3     2     1      1   3      2    /     /       \                    2     1         2                 3
这是一道典型的动态规划题目,因为有重叠的子问题,当前决策依赖于子问题的解
我设dp[i]表示共有i个节点时,能产生的BST树的个数
n == 0 时,空树的个数必然为1,因此dp[0] = 1
n == 1 时,只有1这个根节点,数量也为1,因此dp[1] = 1
n == 2时,有两种构造方法.

因此,dp[2] = dp[0] * dp[1] + dp[1] * dp[0]
n == 3时,构造方法如题目给的示例所示,dp[3] = dp[0] * dp[2] + dp[1] * dp[1] + dp[2] * dp[0]
同时,当根节点元素为 1, 2, 3, 4, 5, ..., i, ..., n时,基于以下原则的BST树具有唯一性:
以i为根节点时,其左子树构成为[0,...,i-1],其右子树构成为[i+1,...,n]构成
因此,dp[i] = sigma(dp[0...k] * dp[k+1...i]) 0 <= k < i - 1

 1 class Solution 2 { 3 public: 4   int numTrees(int n) 5   { 6     if(n == 0) return 1; 7  8     int dp[n+1]; 9     memset(dp, 0, (n+1) * sizeof(int));10     dp[0] = dp[1] = 1;11 12     for(int i=2; i<=n; i++)13     {14       for(int j=0; j<i; j++)15         dp[i] += dp[j] * dp[i-j-1];16     }17 18     return dp[n]; 19   }20 };

 

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