二叉树力扣刷题(14) 96. 不同的二叉搜索树95. 不同的二叉搜索树 II

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96. 不同的二叉搜索树

难度中等1800

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。

 

示例 1:

输入: n = 3
输出: 5

示例 2:

输入: n = 1
输出: 1

 

提示:

  • 1 <= n <= 19

思路:

动态规划

假设n个节点存在二叉排序树的个数是G(n),1为根节点,2为根节点,...,n为根节点,当1为根节点时,其左子树节点个数为0,右子树节点个数为n-1,同理当2为根节点时,其左子树节点个数为1,右子树节点为n-2,所以可得G(n) = G(0)G(n-1)+G(1)(n-2)+...+G(n-1)*G(0)

代码:

class Solution {
public:
    int numTrees(int n) {
        vector<int> dp(n + 1);
        dp[0] = 1;
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            for (int j = 0; j < i; j++) {
                dp[i] += dp[j] * dp[i - j - 1];
            }
        }return dp[n];
    }
};

95. 不同的二叉搜索树 II

难度中等1231

给你一个整数 n ,请你生成并返回所有由 n 个节点组成且节点值从 1 到 n 互不相同的不同 二叉搜索树 **。可以按 任意顺序 返回答案。

 

示例 1:

输入: n = 3
输出: [[1,null,2,null,3],[1,null,3,2],[2,1,3],[3,1,null,null,2],[3,2,null,1]]

示例 2:

输入: n = 1
输出: [[1]]

 

提示:

  • 1 <= n <= 8

思路:

  • i左边的序列可以作为左子树结点,且左儿子可能有多个,所以有vector<TreeNode *> left_nodes = generate(left, i - 1);
  • i右边的序列可以作为右子树结点,同上所以有vector<TreeNode *> right_nodes = generate(i + 1, right);
  • 产生的以当前i为根结点的BST(子)树有left_nodes.size() * right_nodes.size()个,遍历每种情况,即可生成以i为根节点的BST序列;
  • 然后以for循环使得[left, right]中每个结点都能生成子树序列。

代码:

class Solution {
public:

    vector<TreeNode*> generateTrees(int start, int end) {
        if (start > end) {
            return {nullptr};
        }

        vector<TreeNode*> allTrees;
        //枚举可行根节点

        for (int i = start; i <= end; i++) {
            //获得所有可行的左子树集合
            vector<TreeNode*>leftTrees = generateTrees(start, i - 1);
            //获得所有可行的右子树集合
            vector<TreeNode*> rightTrees = generateTrees(i + 1, end);

            //从右子树集合中选出一棵左子树,从右子树集合中选出一棵右子树,拼接到树中
            for (auto & left : leftTrees) {
                for (auto & right : rightTrees) {
                    TreeNode * curTree = new TreeNode(i);
                    curTree->left = left;
                    curTree->right = right;
                    allTrees.emplace_back(curTree);
                }
            }
            
        }
        return allTrees;
    }
    vector<TreeNode*> generateTrees(int n) {
        if (!n) {
            return {};
        }
        return generateTrees(1, n);
    }
};