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卡特兰数是一个出现在组合数学中的数列
卡特兰数前 20 项为 :1, 1, 2, 5, 14, 42, 132, 429, 1430, 4862, 16796, 58786, 208012, 742900, 2674440, 9694845, 35357670, 129644790, 477638700, 1767263190
递推公式如下 : F(n+1) = (4*n - 6)*F(n) / n
判断一个问题是不是此类问题,有两种比较思考的方向
1 . 将整个问题简化为一个只有 01 的数列,例如括号匹配的问题,
n 组括号合法的运算式的个数 , 将左括号看成 0 ,右括号看成 1 ,所以总的方案是C(2n, n), 则任意一个合法的序列在奇数位置上不能有 1 ,当不合法时,将不合法位置到开头的位置全部反置,则这样处理后的 0 的个数将变成 n+1 , 1 的个数变成 n-1 , 此种排列组合对应着一组不合法的解, 是C(2n-1, n) , 两式相减即可
2 . 第二种就是要从卡特兰数的定义出发, f(n) = f(0)*f(n) + f(1)*f(n-1) +...+ f(n)*f(0)
求一个凸多边形区域划分成三角形区域的方法数?
以凸多边形的一边为基,设这条边的2个顶点为A和B。从剩余顶点中选1个,可以将凸多边形分成三个部分,中间是一个三角形,左右两边分别是两个凸多边形,然后求解左右两个凸多边形。
设问题的解f(n),其中n表示顶点数,那么f(n) = f(2)*f(n-1) + f(3)*f(n-2) +
......f(n-2)*f(3) +
f(n-1)*f(2)。f(2)*f(n-1)表示三个相邻的顶点构成一个三角形,那么另外两个部分的顶点数分别为2和n-1。