字节笔试第二题思路

题目来源:LeetCode 96 不同的二叉搜索树

原题思路:

选择一个节点,它的左右子树个数的乘积就是总的个数设dp[i]表示共有i个节点时,能产生的BST树的个数。n == 0 时,空树的个数必然为1,因此dp[0] = 1,n == 1 时,只有1这个根节点,数量也为1,因此dp[1] = 1。假设n个节点存在二叉排序树的个数是G(n),令f(i)为以i为根的二叉搜索树的个数,则G(n) = f(1) + f(2) + f(3) + f(4) + ... + f(n)G(n)=f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+...+f(n),当i为根节点时,其左子树节点个数为i-1个,右子树节点为n-i,则f(i) = G(i-1)G(n-i)f(i)=G(i−1)∗G(n−i),综合两个公式可以得到 卡特兰数 公式

G(n) = G(0)*G(n-1)+G(1)(n-2)+...+G(n-1)*G(0)


因此,dp[i] = sigma(dp[0...k] * dp[k+1...i])
class Solution {
    public int numTrees(int n) {
        if(n < 0)
            return 0;
        int[] dp = new int[n + 1];
        dp[0] = 1;
        dp[1] = 1;
        for(int i = 2; i <= n; i++){
            for(int j = 0; j < i; j++){
                dp[i] += dp[j] * dp[i - j - 1];
            }
        }
        return dp[n]; 
    }
}


回到本题:
将n个入口分别标记为1~n
同上思路n = 0时,结果为G(0)=1, n = 2时,结果也为G(2) =1,
n = 4时,所有的连接情况为(12,34)(14,23),G(4) = 2,n = 6时,所有的连接情况为(12,34,56)(12,36,45)(14,23,56)(16,23,45)(16,25,34),G(6) = 5。通过观察可以发现,每种连接情况下的各元素可以看成一个区间,每个区间只可能无交集或者完全是另一个的子集,不可能存在交集。比如n=4时,[1,2]和[3,4]无交集,n=6时,(12,36,45)情况下[4,5]是[3,6]的子集,[1,2]与其无交集。再观察可发现,每种情况下第一个元素必为[1,某偶数],看到这里我就想到了之前做的LeetCode96题,假设某偶数为x,那么x将1~n分为[1,x]和[x,n]两个区间,因为[1,x]是必定存在的,所以可变的是中间x-1-1个值,后一半[x,n]全可变,即为n-x+1个值,所以G(n) = 求和G(x-2)*G(n-x+1),x为所有可能的偶数。
本题n为偶数,所以代码修改一下与原题保持对应:
import java.util.Scanner;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        int n = input.nextInt();
        long[] array = new long[n / 2 + 1];
        array[0] = 1;
        array[1] = 1;
        int m = n/2;
        for(int i = 2; i <= m; i++){
            for(int j = 0; j < i; j++){
                array[i] = (array[i] + array[j] * array[i - j - 1] % 1000000007) % 1000000007;
            }
        }
        System.out.println(array[m]);
    }
}
注意及时取余,否则可能会溢出导致不能所有测试用例通过。

PS其他题目思路:
第一题 LeetCode 547朋友圈原题
第三题 不难,但是要注意中间元素为0的情况
第四题思路与第一题类似,用质数取数组再用并查集
(因为之前已过提前批,只能看同门的题,手痒做了一下😁,并没有完全在线测试,各位大佬轻拍)
第一次写这么多,感谢阅读。。


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膜大佬
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发布于 2019-08-25 22:49

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