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Unique Binary Search Trees

时间:2016-04-28 23:48:55      阅读:174      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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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.

   1         3     3      2      1
    \       /     /      / \           3     2     1      1   3      2
    /     /       \                    2     1         2                 3

终于开始动态规划的题目了。这道题目需要耐心挖掘其中的规律,首先根不一样的二叉搜索树肯定是不同的搜索树。依次类推,如果根结点一样,但是根结点下的一层结点不一样,则也是不一样的二叉搜索树。只要叶子结点的上一层结点有结点不一样,则是不一样的二叉搜索树。依次类推。从n为0开始列举:

n = 0
 
n = 1
1
 
n = 2
   1                  2
     \                /
      2            1
 
n = 3
 1           3    3      2     1
    \        /     /       / \       \
     3    2    1      1   3      2
    /     /        \                    \
   2   1          2                   3
 
定义f(n)为unique BST的数量,以n = 3为例:
 
构造的BST的根节点可以取{1, 2, 3}中的任一数字。
 
如以1为节点,则left subtree只能有0个节点,而right subtree有2, 3两个节点。所以left/right subtree一共的combination数量为:f(0) * f(2) = 2
 
以2为节点,则left subtree只能为1一个节点,right subtree只能为2个节点:f(1) * f(1) = 1
 
以3为节点,则left subtree有1, 2两个节点,right subtree有0个节点:f(2)*f(0) = 2
所以总结以上可以得出规律,f(n)=f(0)*(n-1)+f(1)*f(n-2)+f(2)*f(n-3)+.....f(n-1)*f(0)为卡特兰数。
技术分享
class Solution(object):
    def numTrees(self, n):
        """
        :type n: int
        :rtype: int
        """
        f = [0]*(n+1)
        f[0] = 1
        for i in xrange(1,n+1):
            for j in xrange(n):
                f [i] += f[j]*f[i-1-j]
        return f[n]

 DP解法,自底向上,总体循环次数为1+2+...n,复杂度为O(n^2),空间复杂度为O(n),为存储中间结果的数组大小。

Unique Binary Search Trees

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原文地址:http://www.cnblogs.com/sherylwang/p/5443122.html

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