题目
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
解答
- 动态规划
解题思路: 这个问题可以用动态规划来解决。我们创建一个数组 dp
,其中 dp[i]
表示以 i
个节点构建的二叉搜索树的数量。我们可以观察到,对于每个 i
,我们可以将每个节点依次作为根节点,将问题划分为子问题。例如,以节点 j
作为根节点,它的左子树将有 j - 1
个节点,右子树将有 i - j
个节点。所以,以节点 j
作为根节点的二叉搜索树数量为 dp[j - 1] * dp[i - j]
。我们将所有以不同节点作为根节点的情况累加起来,就得到了 dp[i]
的值。
在循环计算 dp
数组时,外层循环遍历节点数量 i
,内层循环遍历以不同节点为根节点的情况 j
。最终,dp[n]
就是我们所求的以 n
个节点构建的不同二叉搜索树的数量。
class Solution {
public:
int numTrees(int n) {
// 创建一个数组来存储以1到n为节点的二叉搜索树的数量
vector<int> dp(n + 1, 0);
// 空树也算一种情况,初始化dp[0]为1
dp[0] = 1;
// 外层循环遍历节点数量
for (int i = 1; i <= n; ++i) {
// 内层循环遍历以不同节点为根节点的情况
for (int j = 1; j <= i; ++j) {
// 左子树的节点数量为j-1,右子树的节点数量为i-j
// 以第j个节点为根节点的BST数量等于左子树数量乘以右子树数量
dp[i] += dp[j - 1] * dp[i - j];
}
}
return dp[n];
}
};