leetcode96——不同的二叉搜索树——java实现

本文探讨了1到n的二叉搜索树形态计数问题,通过Catalan数的数学原理,详细解析了不同形态二叉搜索树的个数计算方法,并提供了一个Java实现的示例代码。

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题目要求:
在这里插入图片描述
分析:
首先看看什么叫二叉搜索树。百度百科是这样定义的:
在这里插入图片描述所以左子树的所有值都比根节点要小,右子树的所有值都比根节点要大。

这里要求1,2,…,n的二叉搜索树有多少种,我们这样来考虑:
假设在1,2,…,n中,我们取第nums[i]个作为根节点,那么i个数(1 ~ i - 1,再加上一个空树的情况)全都比nums[i]要小,后面n - i - 1个数全都比nums[i]要大;

而查找不同形态的二叉搜索树的个数是满足Catalan数的,这个是数学上的一个式子,不去深究,但是二叉搜索树的个数 = 左子树的个数 * 右子树的个数(可以理解为左边所有情况 * 右边所有情况);

那么根据二叉搜索树的要求,作为左子树的值肯定要比根节点的值要小,从nums[1] ~ nums[i - 1]对这些值进行遍历,让它们挨个作为左子树,其它的都作为右子树,然后将它们的值相乘就好了。

**注:**这里的nums的范围是nums[0] ~ nums[n],因为也要判断没有数字的情况,此时为nums[0],是一颗空树,所以可以认为只有一种排序方法,返回1.

举个例子可能比较好理解:
在这里插入图片描述

具体代码如下:

class Solution {
    public int numTrees(int n) {
        if(n == 0)
            return 0;
        if(n == 1)
            return 1;
        
        int[] nums = new int[n + 1];
        nums[0] = 1;
        nums[1] = 1;
        //取值,1和2是特殊情况,所以要从3开始取,对应的坐标是2
        for(int i = 2; i <= n; i ++) {
            //分左子树和右子树
            for(int j = 0; j < i; j ++) {
                nums[i] += nums[j] * nums[i - 1 - j];
            }
        }
        return nums[n];
    }
}
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