95. Unique Binary Search Trees II

时间:2023-03-09 07:41:31
95. Unique Binary Search Trees II

Given an integer n, generate all structurally unique BST's (binary search trees) that store values 1...n.

For example,
Given n = 3, your program should return all 5 unique BST's shown below.

    \       /     /      / \      \

    /     /       \                 \
3
[1] [4] [5] [3] [2]

=====================BST树,平衡查找树

如果将上图中的实例按照[1]..[5]的下标来摆放,

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,左子树的元素个数为1,右子树元素个数为为1

...以此类推

========

当数组1,2,3...n时,基于一下原则构建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int a[]=[1,i]能产生的Uniuqe BST的数目,

那么如果a[]为空,那么只有一种BST,即空树,f(0)=1

if a.size==1,单个节点,那么只有一种BST,f(1)=1

if a.size==2,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

if a.size==3,那么

f(3) = f(0)*f(2)//root=1

     +f(1)*f(1)//root=2

      +f(2)*f(0)//root=3

可以发现f的递归公式为

==========

/**
* Definition for a binary tree node.
* struct TreeNode {
* int val;
* TreeNode *left;
* TreeNode *right;
* TreeNode(int x) : val(x), left(NULL), right(NULL) {}
* };
*/
class Solution {
public:
///
vector<TreeNode*> generateTrees(int n){
if(n==) return generateTrees(,);
return generateTrees(,n);
} vector<TreeNode*> generateTrees(int start,int end){
vector<TreeNode*> subTree;
if(start>end){
subTree.push_back(nullptr);
return subTree;
} for(int k = start;k<=end;k++){
vector<TreeNode*> leftSubs = generateTrees(start,k-);
vector<TreeNode*> rightSubs = generateTrees(k+,end);
for(auto i:leftSubs){
for(auto j:rightSubs){
TreeNode *node = new TreeNode(k);
node->left = i;
node->right = j;
subTree.push_back(node);
}
}
}
return subTree;
}
};