LeetCode 0096 Unique Binary Search Trees
1. 题目描述
2. Solution 1
1、思路分析
定义两个函数
G(n): 长度为n的序列能构成的不同二叉搜索树的个数。
F(i, n): 以i为根、序列长度为n的不同二叉搜索树个数(1 <= i <= n)
G(n) = sum{F(i, n)} i in [1, n]
对于边界情况,当序列长度为1(只有根)或为0(空树): G(0) = 1, G(1) = 1
左子树个数 G(i - 1),右子树个数G(n - i) ==> F(i, n) = G(i - 1) * G(n - i)
综上:
G(n) = sum{G(i - 1) * G(n - i)} i in [1, n]
2、代码实现
package Q0099.Q0096UniqueBinarySearchTrees; /* 定义两个函数 G(n): 长度为n的序列能构成的不同二叉搜索树的个数。 F(i, n): 以i为根、序列长度为n的不同二叉搜索树个数(1 <= i <= n) G(n) = sum{F(i, n)} i in [1, n] 对于边界情况,当序列长度为1(只有根)或为0(空树): G(0) = 1, G(1) = 1 左子树个数 G(i - 1),右子树个数G(n - i) ==> F(i, n) = G(i - 1) * G(n - i) 综上: G(n) = sum{G(i - 1) * G(n - i)} i in [1, n] 时间复杂度: O(n^2) 空间复杂度: O(n) */ public class Solution { public int numTrees(int n) { int[] G = new int[n + 1]; G[0] = G[1] = 1; for (int i = 2; i <= n; i++) { for (int j = 1; j <= i; j++) { G[i] += G[j - 1] * G[i - j]; } } return G[n]; } }
3、复杂度分析
时间复杂度: O(n^2)
空间复杂度: O(n)
3. Solution 2
1、思路分析
事实上,方法一推导出的G(n)函数的值在数学上被称为卡塔兰数。便于计算定义如下:
C(0) = 1, G(n + 1) = 2(2n+1) / (n + 2) * G(n)
2、代码实现
package Q0099.Q0096UniqueBinarySearchTrees; /* 事实上,方法一推导出的G(n)函数的值在数学上被称为卡塔兰数。便于计算定义如下: C(0) = 1, G(n + 1) = 2(2n+1) / (n + 2) * G(n) 时间复杂度 O(n),空间复杂度O(1) */ public class Solution1 { public int numTrees(int n) { long C = 1; for (int i = 0; i < n; i++) { C = C * 2 * (2L * i + 1) / (i + 2); } return (int) C; } }
3、复杂度分析
时间复杂度: O(n)
空间复杂度: O(1)