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怎么使用Java递归推出给定节点数的所有形状二叉搜索树

发表于:2024-12-12 作者:千家信息网编辑
千家信息网最后更新 2024年12月12日,这篇文章主要讲解了"怎么使用Java递归推出给定节点数的所有形状二叉搜索树",文中的讲解内容简单清晰,易于学习与理解,下面请大家跟着小编的思路慢慢深入,一起来研究和学习"怎么使用Java递归推出给定节
千家信息网最后更新 2024年12月12日怎么使用Java递归推出给定节点数的所有形状二叉搜索树

这篇文章主要讲解了"怎么使用Java递归推出给定节点数的所有形状二叉搜索树",文中的讲解内容简单清晰,易于学习与理解,下面请大家跟着小编的思路慢慢深入,一起来研究和学习"怎么使用Java递归推出给定节点数的所有形状二叉搜索树"吧!

题目:给定节点,比如3,三个节点;返回一个队列,包括所有形状二叉搜索树(Binary Search Trees)。具体如下图。

给出三个点,返回三个节点组成不同形状的树。我当时看的时候没有注意到是二叉搜索树(BST),以为是任意二叉树,走了弯路。

这里先说下二叉搜索树,,所谓二叉搜索树,其实就是对于一棵二叉树,不存在重复值节点,任意节点的左节点的值小于父节点,右节点大于其父节点。主要为了搜索方便,这样就可以通过大小对比,只有sqrt(n)的速度搜索到某个给定值的节点。使用中序遍历二叉搜索树,可以得到一个顺序数列。

因为一开始没有注意到是二叉搜索树,所以就简单用普通二叉树的思路。

- 使用递归,求n个节点的形状队列,是把n-1个节点形状队列的每个树,可能增加的地方,增加一个节点,

- 可能存在增加后,图形相同的树,这时候使用序列化,把树存储一个字符串,并替换节点值为1;如果字符串相同,就是相同图形的树;这里使用字典来存储,把序列化的字符串作为key键值;因为字典的key键值是唯一,可以用来过滤重复树。

- 这个时候提交代码,发现不通过,才发现要二叉搜索树,不想改思路了,就定义一个方法,中序遍历那些已经算出来的树队列,按照中序遍历顺序赋值。

- 提交通过,不过效率太低了。学习了下,使用动态规划(Dynamical Plan) 才是明路,后面会再写一个DP方法的。

代码如下,也算是一个反面教材。

另外这个地方还有一个注意点,就是深度拷贝,因为每个唯一图形树都要保存,所以保存时候用深度拷贝。

# Definition for a binary tree node.# class TreeNode:#     def __init__(self, x):#         self.val = x#         self.left = None#         self.right = Noneimport copyclass Solution:    cacheDict = {1:[TreeNode('x')]}    def buildNewTree(self, Tree):        nodelist = [Tree]        NewTreeDict = {}        while nodelist != []:            templist = []            for node in nodelist:                if node.left != None:                    templist.append(node.left)                else:                    node.left = TreeNode('x')                    NewTreeDict[self.buildKey(Tree)] = (copy.deepcopy(Tree))                    node.left = None                if node.right != None:                    templist.append(node.right)                else:                    node.right = TreeNode('x')                    NewTreeDict[self.buildKey(Tree)] = (copy.deepcopy(Tree))                    node.right = None            nodelist = templist        return NewTreeDict        def buildKey(self,Tree):        Treekey = ''        nodelist = [Tree]        while nodelist !=[]:            templist = []            for node in nodelist:                if node.left != None:                    templist.append(node.left)                    Treekey =  Treekey + '1'                else:                    Treekey = Treekey + '0'                if node.right != None:                    templist.append(node.right)                    Treekey =  Treekey + '1'                else:                    Treekey = Treekey + '0'            nodelist = templist        return Treekey         def generateXTrees(self, n):        if n in self.cacheDict.keys():            return self.cacheDict[n]        else:            TreeListDict = {}            for Tree in self.generateXTrees(n-1):                TreeListDict.update(self.buildNewTree(Tree))            self.cacheDict[n] = TreeListDict.values()            return self.cacheDict[n]           def generateTrees(self, n: int):        sortTree = []        if n != 0:            TreeList = self.generateXTrees(n)            for tree in TreeList:                sortTree.append(SortTheTree(copy.deepcopy(tree)))        return sortTreedef SortTheTree(Tree):    sortNum = 1    Treelist = [Tree]    nodePoint = Tree    while Treelist !=[] or nodePoint.val == 'x':        if nodePoint.left != None and nodePoint.left.val == 'x':            nodePoint = nodePoint.left            Treelist.append(nodePoint)        elif nodePoint.right != None and nodePoint.right.val == 'x':            if nodePoint.val == 'x':                nodePoint.val = sortNum                sortNum = sortNum + 1            nodePoint = nodePoint.right            Treelist.append(nodePoint)        else:            if nodePoint.val == 'x':                nodePoint.val = sortNum                sortNum = sortNum + 1            if Treelist != []:                nodePoint = Treelist.pop()    return Tree

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