给定一个整数 n,求以 1 … n 为节点组成的二叉搜索树有多少种?
示例:
输入: 3
输出: 5
解释:
给定 n = 3, 一共有 5 种不同结构的二叉搜索树:
1 3 3 2 1
\ / / / \ \
3 2 1 1 3 2
/ / \ \
2 1 2 3
解: 本题其实是构造卡特兰数的应用,采用动态规划思想求解。对于n个结点,除去根节点,还剩余n-1个结点,因此左右子树的结点数分配方式如下所示:
(0,n-1), (1,n-2), (2, n-3), ….(n-1,0)
我们可以简单的得到:
n=0时,种类数为dp(n)=1; n=1时,种类数为dp(n)=1; 则可以依次计算得到n个结点时二叉树的种类,即:
dp(n)=dp(0)dp(n-1)+dp(1)dp(n-2)+dp(2)dp(n-3)+…+dp(n-1)dp(0)
class Solution {
public int numTrees(int n) {
//dp[i]表示以i为根节点的二叉搜索树个数
int[] dp = new int[n + 1];
//初始化
dp[0] = 1;
dp[1] = 1;
//状态转移,以i为根节点dp(n)=dp(0)*dp(n-1)+dp(1)*dp(n-2)+dp(2)*dp(n-3)+...+dp(n-1)*dp(0)
for (int i = 2; i <= n; i++) {
for (int j = 0; j < i; j++) {
dp[i] += dp[j] * dp[i - j - 1];
}
}
return dp[n];
}
}