C語(yǔ)言之整數(shù)劃分問題(遞歸法)實(shí)例代碼
整數(shù)劃分問題是算法中的一個(gè)經(jīng)典命題之一,有關(guān)這個(gè)問題的講述在講解到遞歸時(shí)基本都將涉及。所謂整數(shù)劃分,是指把一個(gè)正整數(shù)n寫成如下形式:
n=m1+m2+...+mi; (其中mi為正整數(shù),并且1 <= mi <= n),則{m1,m2,...,mi}為n的一個(gè)劃分。
如果{m1,m2,...,mi}中的最大值不超過m,即max(m1,m2,...,mi)<=m,則稱它屬于n的一個(gè)m劃分。這里我們記n的m劃分的個(gè)數(shù)為f(n,m);
例如但n=4時(shí),他有5個(gè)劃分,{4},{3,1},{2,2},{2,1,1},{1,1,1,1};
注意4=1+3 和 4=3+1被認(rèn)為是同一個(gè)劃分。
該問題是求出n的所有劃分個(gè)數(shù),即f(n, n)。下面我們考慮求f(n,m)的方法;
1.遞歸法:
根據(jù)n和m的關(guān)系,考慮以下幾種情況:
(1)當(dāng)n=1時(shí),不論m的值為多少(m>0),只有一種劃分即{1};
(2)當(dāng)m=1時(shí),不論n的值為多少,只有一種劃分即n個(gè)1,{1,1,1,...,1};
(3)當(dāng)n=m時(shí),根據(jù)劃分中是否包含n,可以分為兩種情況:
(a)劃分中包含n的情況,只有一個(gè)即{n};
(b)劃分中不包含n的情況,這時(shí)劃分中最大的數(shù)字也一定比n小,即n的所有(n-1)劃分。
因此 f(n,n) =1 + f(n,n-1);
(4)當(dāng)n<m時(shí),由于劃分中不可能出現(xiàn)負(fù)數(shù),因此就相當(dāng)于f(n,n);
(5)但n>m時(shí),根據(jù)劃分中是否包含最大值m,可以分為兩種情況:
(a)劃分中包含m的情況,即{m, {x1,x2,...xi}}, 其中{x1,x2,... xi} 的和為n-m,因此這情況下
為f(n-m,m)
(b)劃分中不包含m的情況,則劃分中所有值都比m小,即n的(m-1)劃分,個(gè)數(shù)為f(n,m-1);
因此 f(n, m) = f(n-m, m)+f(n,m-1);
綜上所述:
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f(n, m)= 1; (n=1 or m=1) f(n,m) = f(n, n); (n<m) 1+ f(n, m-1); (n=m) f(n-m,m)+f(n,m-1); (n>m) |
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#include<iostream> using namespace std; int equationCount( int n, int m) { if (n==1||m==1) return 1; else if (n<m) return equationCount(n,n); else if (n==m) return 1+equationCount(n,n-1); else return equationCount(n,m-1)+equationCount(n-m,m); } int main( void ) { int n; while ( scanf ( "%d" ,&n)!=EOF&&(n>=1&&n<=120)) { printf ( "%d\n" ,equationCount(n,n)); } return 0; } |
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