Unique Binary Search Trees II leetcode java
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中 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;
10 }
11 for (int i = left; i <= right; i++){
12 ArrayList<TreeNode> lefts = generateTrees(left, i-1);//以i作为根节点,左子树由[1,i-1]构成
13 ArrayList<TreeNode> rights = generateTrees(i+1, right);//右子树由[i+1, n]构成
14 for (int j = 0; j < lefts.size(); j++){
15 for (int k = 0; k < rights.size(); k++){
16 TreeNode root = new TreeNode(i);
17 root.left = lefts.get(j);
18 root.right = rights.get(k);
19 res.add(root);//存储所有可能行
20 }
21 }
22 }
23 return res;
24 }
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;
10 }
11 for (int i = left; i <= right; i++){
12 ArrayList<TreeNode> lefts = generateTrees(left, i-1);//以i作为根节点,左子树由[1,i-1]构成
13 ArrayList<TreeNode> rights = generateTrees(i+1, right);//右子树由[i+1, n]构成
14 for (int j = 0; j < lefts.size(); j++){
15 for (int k = 0; k < rights.size(); k++){
16 TreeNode root = new TreeNode(i);
17 root.left = lefts.get(j);
18 root.right = rights.get(k);
19 res.add(root);//存储所有可能行
20 }
21 }
22 }
23 return res;
24 }