Unique Binary Search Trees II leetcode java

时间:2024-12-11 00:07:32

题目

Given 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.

   1         3     3      2      1
\ / / / \ \
3 2 1 1 3 2
/ / \ \
2 1 2 3 题解
这道题比1难的就是不是返回个数,而是返回所有结果。
引用code ganker(http://codeganker.blogspot.com/2014/04/unique-binary-search-trees-ii-leetcode.html)的讲解:
”这道题是求解所有可行的二叉查找树,从Unique Binary Search Trees中我们已经知道,可行的二叉查找树的数量是相应的卡特兰数,不是一个多项式时间的数量级,所以我们要求解所有的树,自然是不能多项式时间内完成的了。算法上还是用求解NP问题的方法来求解,也就是N-Queens
介绍的在循环中调用递归函数求解子问题。思路是每次一次选取一个结点为根,然后递归求解左右子树的所有结果,最后根据左右子树的返回的所有子树,依次选取
然后接上(每个左边的子树跟所有右边的子树匹配,而每个右边的子树也要跟所有的左边子树匹配,总共有左右子树数量的乘积种情况),构造好之后作为当前树的
结果返回。

这道题的解题依据依然是:
当数组为 1,2,3,4,.. i,.. n时,基于以下原则的BST建树具有唯一性:
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。
代码如下:
 1     public ArrayList<TreeNode> generateTrees(int n) {
 2         return generateTrees(1, n);//从1作为root开始,到n作为root结束
 3     }
 4      
 5     private ArrayList<TreeNode> generateTrees(int left, int right){
 6         ArrayList<TreeNode> res = new ArrayList<TreeNode>();
 7         if (left > right){
 8             res.add(null);
 9             return res;
         }
         for (int i = left; i <= right; i++){
             ArrayList<TreeNode> lefts = generateTrees(left, i-1);//以i作为根节点,左子树由[1,i-1]构成
             ArrayList<TreeNode> rights = generateTrees(i+1, right);//右子树由[i+1, n]构成
             for (int j = 0; j < lefts.size(); j++){
                 for (int k = 0; k < rights.size(); k++){
                     TreeNode root = new TreeNode(i);
                     root.left = lefts.get(j);
                     root.right = rights.get(k);
                     res.add(root);//存储所有可能行
                 }
             }
         }
         return res;
     }