给定一个整数n, 生成所有由1 … n为节点所组成的二叉搜索树。

    二叉搜索树定义:
    1、所有左子节点值小于根节点值;
    2、所有右子节点的值大于根节点值;
    3、左子树和右子树同样也是二叉搜索树;
    示例:
    输入:3
    输出:
    [
    [1,null,3,2],
    [3,2,null,1],
    [3,1,null,null,2],
    [2,1,3],
    [1,null,2,null,3]
    ]
    解释:
    以上的输出对应以下 5 种不同结构的二叉搜索树:

    1 3 3 2 1
    \ / / / \ \
    3 2 1 1 3 2
    / / \ \
    2 1 2 3

    思路分析:
    依据二叉搜索树定义:
    1、所有左子节点值小于根节点值;
    2、所有右子节点的值大于根节点值;
    3、左子树和右子树同样也是二叉搜索树;

    1. 分析:构建二叉搜索树,在[1, n]之间,如果当前i为根节点,<br /> 那么其[1, i-1]之间的值均在左子树上,[i+1, n]之间的值均在右子树上;<br /> 同样的针对[1, i-1]区间,上述规则同样适用;<br /> 递归:定义一个[start, end]为参数的函数,如果当前根节点为i,<br /> 则在[start, i-1]和[i+1, end]之间递归构建二叉搜索子树;<br /> 边界:如果start > end那么返回null;<br /> 组合:在每一层递归中,组合所有生成的满足要求的左子树和右子树以及(子)根节点;

    代码:

    /**
     * Definition for a binary tree node.
     * struct TreeNode {
     *     int val;
     *     TreeNode *left;
     *     TreeNode *right;
     *     TreeNode() : val(0), left(nullptr), right(nullptr) {}
     *     TreeNode(int x) : val(x), left(nullptr), right(nullptr) {}
     *     TreeNode(int x, TreeNode *left, TreeNode *right) : val(x), left(left), right(right) {}
     * };
     */
    vector<TreeNode*> generateTree(int start, int end){
        if (start > end)
            return {nullptr};
        vector<TreeNode*> all_trees;
        for(int root = start; root <= end; ++root)
        {
            // 生成所有可行的左子树
            vector<TreeNode*> left_tree = generateTree(start, root-1);
    
            // 生成所有可行的右子树
            vector<TreeNode*> right_tree = generateTree(root+1, end);
    
            // 找一个左子树和一个右子树拼接到根节点上
            for(auto & left_node : left_tree){
                for(auto & right_node : right_tree){
                    TreeNode * root_node = new TreeNode(root);
                    root_node->left = left_node;
                    root_node->right = right_node;
                    // all_trees.emplace_back(root_node);  // c++11, effective
                    all_trees.push_back(root_node);
                }
            }
        }
        return all_trees;
    }
    vector<TreeNode*> generateTrees(int n) {
        if (!n)
            return {};
        return generateTree(1, n);
    }
    

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    不同的二叉搜索树II[递归] - 图1