LeetCode96. 不同的二叉搜索树

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1.题目描述\color{DodgerBlue}{1.题目描述}

给你一个整数 n ,求恰由 n 个节点组成且节点值从 1 到 n 互不相同的 二叉搜索树 有多少种?返回满足题意的二叉搜索树的种数。

难度:中等

示例 1:

输入: n = 3
输出: 5

示例 2:

输入: n = 1
输出: 1

2.解题思路\color{DodgerBlue}{2.解题思路}

  1. 1n1-n 的整数,每一个整数都可以作为一个根节点,然后左右两个子树又可以作为二叉搜索树的情况
  2. 于是可以利用动态规划来,将问题逐步分解下去
  3. 假设G(n)G(n)表示我们要求的1n1-n 的互不相同的二叉搜索树的种树 F(i)F(i)为节点i作为根节点的二叉搜索树的种树,则 G(n)=F(1)+F(2)+...+F(i)...+F(n)G(n) = F(1)+F(2)+...+F(i)...+F(n)
G(n)=i=1nF(i)G(n)=\sum_{i=1}^{n}F(i)
  1. i节点作为根的时候,左右子树分别为 [1...i1][1...i-1][i+1...n][i+1...n],它们的二叉树种树分别为 G(i1),G(ni)G(i-1),G(n-i)
  2. 所以 F(i)=G(i1)G(ni)F(i) = G(i-1)*G(n-i),情况数为左右两个子树的乘积
  3. 于是可以得出 G(n)=[G(i1)G(ni)],1<=i<=nG(n) = \sum[G(i-1)*G(n-i)], 1<=i<=n (这里是最终的求和数学公式)
  4. G(n)=[G(0)G(n1)]+[G(1)G(n2)]+[G(2)G(n3)]+...+[G(n2)G(1)]+[G(n1)G(0)]G(n) = [G(0)G(n-1)] + [G(1)G(n-2)] + [G(2)G(n-3)] + ... + [G(n-2)G(1)] + [G(n-1)G(0)]
G(n)=i=1nG(i1)G(ni)G(n)=\sum_{i=1}^{n}G(i-1)*G(n-i)
  1. 对于初始边界,当为空树或者只有一个节点的时候,G(0)=G(1)=1G(0) = G(1) = 1, 只有一种情况
  2. ref:leetcode-cn.com/problems/un…

3.JavaScript代码\color{DodgerBlue}{3.JavaScript代码}

/**
 * @param {number} n
 * @return {number}
 */
var numTrees = function(n) {
    let dp = new Array(n + 1).fill(0)
    dp[0] = 1
    dp[1] = 1
    for(let j = 2; j <= n; j++){ // 因为0和1已知,要求dp(n), 所以j从2开始算
        for(let i = 1; i <= j; i++) { 
            dp[j] += dp[i-1] * dp[j-i] 
        }
    }
    return dp[n]
};