5.不同的二叉搜索树

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

思路:

参考博客http://blog.sina.com.cn/s/blog_5ce680a40102vqgu.html 的思路

解释一下博客的思路:

如果只有1个节点,很容易得到只有1种情况(f(1)=1),2个节点,也很容易得到两只有2种情况(f(2)=2)

要是有3个,4个,甚至更多呢?

(1)对于3个节点(1,2,3)

我们任选1,2,3其中一个作为根节点,会出现三种情况:左2右0,左1右1,左0右2

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即  f(2)f(0)+f(1)f(1)+f(0)(2),如下,共5种,所以f(3)=5;

①左2右0(2种):        

      3              3
     /              /
    2              1
   /                \
  1                  2

    

②左1右1(1种):

            2
           / \
          1   3

③左0右2(2种):

      1                         1
       \                         \
        2                         3
         \                       /
          3                     2

(2)对于4个节点(1,2,3,4)

同上,出现如下情况:左3右0,左2右1,左1右2,左0右3

①左3右0 及 左0右3:

      1                           4
       \                         /
       f(3)                     f(3)

上面我们知道了f(3)=5,所以左3右0为5种,同理左0右3也是5种

左3右0 + 左0右3 =10种

②左2右1及左1右2:

         3                     2
        / \                   / \
     f(2)  4                 1  f(2)

f(2)=2,所以左2右1,左1右2各2种情况,加起来一共4种

所以f(4)=14

(3)归纳上面举例的情况,可以得到如下关系( f(0)=1 ):

f(n) = f(n-1)f(0) + f(n-2)f(1) + f(n-3)f(2) + ... + f(1)f(n-2) + f(n-1)f(0)

代码:

class Solution {
    public int numTrees(int n) {
        if(n==0){
            return 0;
        }
        int[] nums = new int[n+1];
        nums[0]=1; nums[1]=1;
        if(n>1){
            for (int i=2;i<=n;i++) {
                for (int j=0;j<i;j++) {
                    nums[i] += nums[j]*nums[i-1-j];
                }
            }
        }
        return nums[n];
    }
}

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