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给出节点个数求二叉查找树的类型数

给出节点个数求二叉查找树的类型数

作者: 杰伦哎呦哎呦 | 来源:发表于2018-04-17 11:30 被阅读46次

    思路: 考虑根节点,设对于任意根节点k,有f(k)种树的可能。 比k小的k-1个元素构成k的左子树。则左子树有f(k-1)种情况。 比k大的n-k个元素构成k的右子树。则右子树有f(n-k)种情况。 易知,左右子树相互独立,所以f(k)=f(k-1)*f(n-k)。 综上,对于n,结果为k取1,2,3,...,n时,所有f(k)的和。

    代码思路: 根据上述思路可以用简单的递归方法快速解决。

    递归方法:

    现在考虑非递归解法,用数组记录每个f(i)的值,记f(0)=1,f(1)=1。 根据公式:f(k)=f(k-1)*f(n-k),访问数组中的元素。 循环求和,结果更新到数组中。

    我设dp[i]表示共有i个节点时,能产生的BST树的个数

    n == 0时,空树的个数必然为1,因此dp[0] = 1

    n == 1时,只有1这个根节点,数量也为1,因此dp[1] = 1

    n == 2时,有两种构造方法 

    因此,dp[2] = dp[0] * dp[1] + dp[1] * dp[0]

    n == 3时,构造方法如题目给的示例所示,dp[3] = dp[0] * dp[2] + dp[1] * dp[1] + dp[2] * dp[0]

    同时,当根节点元素为 1, 2, 3, 4, 5, ..., i, ..., n时,基于以下原则的BST树具有唯一性:

    以i为根节点时,其左子树构成为[0,...,i-1],其右子树构成为[i+1,...,n]构成

    因此,dp[i] = sigma(dp[0...k] * dp[k+1...i]) 0<= k < i - 1

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