整数划分(递归)并输出划分的结果
说明一下问题,什么是整数划分?
- n=m1+m2+...+mi; (其中mi为正整数,并且1 <= mi <= n),则{m1,m2,...,mi}为n的一个划分。
- 如果{m1,m2,...,mi}中的最大值不超过m,即max(m1,m2,...,mi)<=m,则称它属于n的一个m划分。这里我们记n的m划分的个数为f(n,m);
- 举个例子,当n=5时我们可以获得以下这几种划分(注意,例子中m>=5)
5 = 5
= 4 + 1
= 3 + 2
= 3 + 1 + 1
= 2 + 2 + 1
= 2 + 1 + 1 + 1
= 1 + 1 + 1 + 1 + 1
根据n和m的关系,考虑以下几种情况:
(1)当n=1时,不论m的值为多少(m>0),只有一种划分即{1};
(2)当m=1时,不论n的值为多少,只有一种划分即n个1,{1,1,1,...,1};
(3)当n=m时,根据划分中是否包含n,可以分为两种情况:
(a)划分中包含n的情况,只有一个即{n};
(b)划分中不包含n的情况,这时划分中最大的数字也一定比n小,即n的所有(n-1)划分。 因此 q(n,n) =1 + q(n,n-1);
(4)当n<m时,由于划分中不可能出现负数,因此就相当于q(n,n);
(5)但n>m时,根据划分中是否包含最大值m,可以分为两种情况:
(a)划分中包含m的情况,即{m, {x1,x2,...xi}}, 其中{x1,x2,... xi} 的和为n-m,因此这情况下为q(n-m,m)
(b)划分中不包含m的情况,则划分中所有值都比m小,即n的(m-1)划分,个数为q(n,m-1);
因此 q(n, m) = q(n-m, m)+q(n,m-1);
综上所述:
q(n, m) = 1; (n=1 or m=1)
q(n,m) = q(n, n); (n<m)
1+ q(n, m-1); (n=m)
q(n-m,m)+q(n,m-1); (n>m)
递归算法:
代码如下:
#include<iostream> using namespace std; int q(int n, int m) { if(n < 1 || m < 1) return 0; if(n == 1 || m == 1) return 1; if(n < m) return (n, n); if(n == m) return q(n, m-1) + 1; return q(n, m-1) + q(n-m, m); } int main() { cout<<q(6, 6)<<endl; return 0; }
动态规划:
#include <iostream> #define MYDATA long long const MYDATA MOD = 1000000007; #define MAXNUM 1005 //最高次数 long ww[MAXNUM * 11][MAXNUM * 11]; long dp(int n, int max); using namespace std; int main() { int n; int m; long count; while (1) { cin >> n; cout << dp(n, n) << endl; } return 0; } long dp(int n, int max) { for (int i = 1; i <= n; i++) for (int j = 1; j <= i; j++) { if (j == 1 || i == 1) { ww[i][j] = 1; } else { if (j == i) ww[i][j] = (ww[i][j - 1] + 1) % MOD; else if ((i - j) < j) ww[i][j] = (ww[i - j][i - j] + ww[i][j - 1]) % MOD; else ww[i][j] = (ww[i - j][j] + ww[i][j - 1]) % MOD; } } return ww[n][max]; }
输出结果:
#include <stdio.h> int mark[256]; int n; void DFS(int sum, int k, int prio) { if(sum > n) { return; } else if(sum == n) { int i; printf("="); for( i = 0; i < k-1; i++) { printf("%d+",mark[i]); } printf("%d\n",mark[i]); } else { for(int j = prio; j > 0; j--) { mark[k] = j; sum += j; DFS(sum,k+1,j); sum -= j; //恢复现场 } } } int main() { scanf("%d", &n); DFS(0, 0, n); return 0; }