• NYOJ90 整数划分(经典递归和dp)


    整数划分

    时间限制:3000 ms  |  内存限制:65535 KB
    难度:3
     
    描述
    将正整数n表示成一系列正整数之和:n=n1+n2+…+nk, 
    其中n1≥n2≥…≥nk≥1,k≥1。 
    正整数n的这种表示称为正整数n的划分。求正整数n的不 
    同划分个数。 
    例如正整数6有如下11种不同的划分: 
    6; 
    5+1; 
    4+2,4+1+1; 
    3+3,3+2+1,3+1+1+1; 
    2+2+2,2+2+1+1,2+1+1+1+1; 
    1+1+1+1+1+1。 

    输入
    第一行是测试数据的数目M(1<=M<=10)。以下每行均包含一个整数n(1<=n<=10)。
    输出
    输出每组测试数据有多少种分法。
    样例输入
    1
    6
    样例输出
    11
    来源
    [苗栋栋]原创

    思路:

    递归法:

    整数划分问题是算法中的一个经典命题之一,有关这个问题的讲述在讲解到递归时基本都将涉及。所谓整数划分,是指把一个正整数n写成如下形式:
           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);
           例如但n=4时,他有5个划分,{4},{3,1},{2,2},{2,1,1},{1,1,1,1};
           注意4=1+3 和 4=3+1被认为是同一个划分。
           该问题是求出n的所有划分个数,即f(n, n)。下面我们考虑求f(n,m)的方法;
           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 f(n, n) = 1 + f(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 f(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,可能再次出现 m,因此是(n - m)的 m 划分,因此这种划分
                         个数为 f(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 f(n, m - 1);
                  因此 f(n, m) = f(n - m, m) + f(n, m - 1);
             综合以上情况,我们可以看出,上面的结论具有递归定义特征,其中(1)和(2)属于回归条件,(3)和(4)属于特殊情况,将会转换为情况(5)。而情况(5)为通用情况,属于递推的方法,其本质主要是通过减小m以达到回归条件,从而解决问题。其递推表达式如下:

             f(n, m) =      1;                                        ( n = 1 or m = 1 )
                                f(n, n);                                 ( n < m )
                                1+ f(n, m - 1);                      ( n = m )
                                f(n - m, m) + f(n, m - 1);       ( n > m )

    以上讲解来自于:http://www.cnblogs.com/hoodlum1980/archive/2008/10/11/1308493.html

    看了这个,代码就很简单了

    动态规划法:

    数组dp[N][M]表示N为被划分数,M为划分数的最大值,此题M==N,故即求dp[N][N];
    1>状态转移方程:


    dp[N][M]=dp[N][M-1]+dp[N-M][M];


    该怎样理解呢?这里分两步:


    Step 1:所划分的最大数不包括M,即每个划分数都是小于M的,此时总数为dp[N][M-1].


    Step 2:所划分的最大数包括M,那么这一步被划分数就应该减去一个M,此时总数为dp[N-M][M].


    到这里就是完整的思路了,应该注意的是上面的划分,划分数里有重复的数,那么如果要求划分数没有重复的呢,该怎样求呢?


    这里的状态转移方程和上面就有点细微区别了.先来看看方程:
    2>dp[N][M]=dp[N][M-1]+dp[N-M][M-1];


    其实联系1中的步骤就不难理解了,同样分为两步:


    Step 1:所划分的最大数不包括M,即每个划分数都是小于M的,此时总数也是dp[N][M-1].


    Step 2:所划分的最大数包括M,那么划分就的相应的减去M,注意到不能重复,即M划分数出现的次数只能为1.所以M就得换成M-1了,即dp[N-M][M-1].


    3>在拓展一下,要是划分的个数为确定的数呢?即dp[N][K].表示N被划分成K个数.


    这时状态转移方程就为


    dp[N][K]=dp[N-K][K]+dp[N-1][K-1].


    应该这样理解:
    Step 1:被划分的K个数中不包括1,那么就应该先自动的为其分配1,K个数共N-K,剩下的数自由分配,总能保证其值大于2,即dp[N-K][K].


    Step 2:存在一个数为1的情况,此时剩下的N-1分给K-1个数,即dp[N-1][K-1].

    来源:http://www.cnblogs.com/xl1027515989/p/3603533.html

    代码1(递归):

    #include <cstdio>
    #include <cstring>
    #include <string>
    #include <set>
    #include <iostream>
    #include <cmath>
    #include <stack>
    #include <queue>
    #include <vector>
    #include <algorithm>
    #define mem(a,b) memset(a,b,sizeof(a))
    #define inf 0x3f3f3f3f
    #define mod 10000007
    #define debug() puts("what the fuck!!!")
    #define ll long long
    using namespace std;
    int f(int n,int m)//f(n,m)定义的是n的m划分,m是能组成n的数中的最大值
    {
        if(n==1||m==1) return 1;
        if(n==m) return f(n,n-1)+1;
        if(n<m) return f(n,n);
        if(n>m) return f(n-m,m)+f(n,m-1);
    }
    int main()
    {
        int t,n;
        scanf("%d",&t);
        while(t--)
        {
            scanf("%d",&n);
            printf("%d
    ",f(n,n));
        }
        return 0;
    }
    View Code

    代码2(DP):

    #include <cstdio>
    #include <cstring>
    #include <string>
    #include <set>
    #include <iostream>
    #include <cmath>
    #include <stack>
    #include <queue>
    #include <vector>
    #include <algorithm>
    #define mem(a,b) memset(a,b,sizeof(a))
    #define inf 0x3f3f3f3f
    #define mod 10000007
    #define debug() puts("what the fuck!!!")
    #define ll long long
    using namespace std;
    int dp[15][15];//dp[n][m],n为被划分数,m为划分数中的最大值
    int main()
    {
        int t,n;
        scanf("%d",&t);
        while(t--)
        {
            mem(dp,0);
            scanf("%d",&n);
            for(int i=1;i<=n;i++)
            {
                for(int j=1;j<=n;j++)
                {
                    if(i==j)
                        dp[i][j]=dp[i][j-1]+1;
                    else if(i<j)
                        dp[i][j]=dp[i][i];
                    else if(i>j)
                        dp[i][j]=dp[i-j][j]+dp[i][j-1];
                }
            }
            printf("%d
    ",dp[n][n]);
        }
        return 0;
    }
    View Code
  • 相关阅读:
    JSON
    ASP.NET 应用程序与页面生命周期
    authentication vs authorization
    令人郁闷的estimate功能
    Histograms: An Overview
    intro TwoPhase Commit(2PC)
    About transaction lock and V$lock view
    Zenoss Announces Monitoring for VMWare's Cloud Director
    Script to show Active Distributed Transactions
    How to trigger ORA00600,ORA7445 by manual
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/Roni-i/p/8614919.html
Copyright © 2020-2023  润新知