nyoj 90 整數劃分(一) (dp||遞迴)
將正整數 n 表示成一系列正整數之和, n=n1+n2+…+nk, 其中 n1>=n2>=…>=nk>=1 , k>=1 。
正整數 n 的這種表示稱為正整數 n 的劃分。正整數 n 的不同的劃分個數稱為正整數 n 的劃分數,記作 p(n) 。
例如正整數 6 有如下 11 種不同的劃分,所以 p(6)=11 。
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.
在正整數 n 所有不同的劃分中,將最大加數 n1 不大於 m 的劃分個數記作 q(n,m) ,稱它為屬於 n 的一個 m 劃分。根據 n 和 m 的關係,考慮以下幾種情況:
(1) 當 n=1 時,不論 m 的值為多少( m>0) ,只有一種劃分即 {1};
(2) 當 m=1 時,不論 n 的值為多少,只有一種劃分即 n 個 1 , {1,1,1,...,1};
(3) 當 n=m 時,根據劃分中是否包含 n ,可以分為兩種情況:
(a). 劃分中包含 n 的情況,只有一個即 {n} ;
(b). 劃分中不包含 n 的情況,這時劃分中最大的數字也一定比 n 小,即 n 的所有 (n-1) 劃分。
因此 q(n,n) =1 + q(n,n-1);
(4) 當 n<m 時,由於劃分中不可能出現負數,因此就相當於 q(n,n);
(5) 但 n>m 時,根據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 ,可能再次出現 m ,因此是( n-m )的 m 劃分,因此這種劃分個數為 q(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,個數為 q(n,m-1);
因此 q(n, m) = q(n-m, m)+q(n,m-1);
綜合以上情況,我們可以看出,上面的結論具有遞迴定義特徵,其中( 1 )和( 2 )屬於邊界條件,( 3 )和( 4 )屬於特殊情況,將會轉換為情況( 5 )。而情況 ( 5 )為通用情況,屬於遞推的方法,其本質主要是通過減小 m 以達到邊界條件,從而解決問題。其遞推表示式如下:
0 n<1 或 m<1
1 n=1 或 m=1
q(n,m) = q(n,n) n<m
1+q(n,n-1) n=m
q(n,m-1)+q(n-m,m) n>m>1
據此,可設計計算 q(n,m) 的遞迴演算法如下。其中,正整數 n 的劃分數 P(n)=q(n,n) 。
#include<algorithm>
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
using namespace std;
int part(int n,int m )
{
if(n==1||m==1) return 1;
if(n==m) return part(n,m-1)+1;
return part(n,m-1)+part(n-m,m);
}
int main()
{
int t,a,b;
scanf("%d",&t);
while(t--)
{
scanf("%d",&a);
b = part(a,a);
printf("%d\n",b);
}
return 0;
}