首页 > 代码库 > 【leetcode】Unique Binary Search Trees (#96)
【leetcode】Unique Binary Search Trees (#96)
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
解析：
修改上例的顺序如下：
1 1 2 3 3
\ \ / \ / /
3 2 1 3 2 1
/ \ / \
2 3 1 2
可以看到，以 1 为根的树的个数，等于左子树的个数乘以右子树的个数，左子树是 0 个元素的树，右子树是 2 个元素的树。以 2 为根的树的个数，等于左子树的个数乘以右子树的个数，左子树是1个元素的树，右子树也是1个元素的树，以此类推。当数组为 1,2,3,...,n 时，基于以下原则的构建的BST树具有唯一性：以i为根节点的树，其左子树由[1,i-1]构成，其右子树由[i+1,n]构成。
定义f(i)为以[1,i] 能产生的 UniqueBinarySearchTree 的数目，则有
如果数组为空，毫无疑问，只有一种 BST，即空树，f(0) = 1。
如果数组仅有一个元素 1，只有一种 BST，单个节点，f(1) = 1。
如果数组有两个元素 1,2，那么有如下两种可能
1 2
\ /
2 1
f(2) = f(0)?f(1) ，1 为根的情况
+ f(1)?f(0) ，2 为根的情况
再看一看 3 个元素的数组，可以发现 BST 的取值方式如下：
f(3) = f(0)?f(2) ，1 为根的情况
+ f(1)?f(1) ，2 为根的情况
+ f(2)?f(0) ，3 为根的情况
所以，由此观察，可以得出f的递推公式为
f(i) =∑f(k?1)×f(i?k)
因此，可以利用动态规划解决此问题：
/*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
*/
//#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <climits>
#include <ctime>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <stack>
#include <queue>
#include <cstdlib>
#include <windows.h>
#include <string>
#include <cstring>
using namespace std;
class Solution {
public:
int numTrees(int n) {
vector<int>f(n+1,0);
f[0] = 1;
f[1] = 1;
for(int i=2; i<=n; i++){
for(int j=1; j<=i; j++){
f[i] +=f[j-1]*f[i-j];
}
}
return f[n];
}
};
int main(){
Solution s;
cout<<s.numTrees(3)<<endl;
system("pause");
return 0;
}
【leetcode】Unique Binary Search Trees (#96)