2015年6月22日星期一

Unique Binary Search Trees II leetcode

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
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。 “
public class Solution {
    public ArrayList<TreeNode> generateTrees(int n) {
        return helper(1, n);
    }
    public ArrayList<TreeNode> helper(int left, int right) {
        ArrayList<TreeNode> res = new ArrayList<TreeNode>();
        if (left > right) {
            res.add(null);
            return res;//最终的res才返回helper函数 中间的都返回到leftlist或者rightlist中去
        }
        for (int i = left; i<= right; i++) {//取left到right间每个节点作为根
            ArrayList<TreeNode> leftlist = helper(left, i -1);//以i作为根节点,左子树由[1,i-1]构成
            ArrayList<TreeNode> rightlist = helper(i + 1, right);//右子树由[i+1, n]构成
            for (int j = 0; j < leftlist.size(); j++) {
                for (int k = 0; k < rightlist.size(); k++) {
                    TreeNode root = new TreeNode(i);
                    root.left = leftlist.get(j);
                    //对于任何j,leftlist[j]都是由0~ i-1构成的不同形式的左子树
                    root.right = rightlist.get(k);
                    res.add(root);
                }
            }
        }
        return res;
    }
}

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