演算法作業-整數劃分-母函式
阿新 • • 發佈:2019-01-25
正整數的劃分問題是將一個正整數n表示成一系列正整數之和:n=n1+n2+…+nk,其中n1≥n2≥…≥nk≥1,k≥1。請編寫至少三種不同的求解演算法,並對所編寫演算法的時間效率進行測試和比較。
解法一:遞迴演算法
解法三:母函式演算法
,
xmk表示劃分中包含了m個k的情況。正整數n的不同劃分個數的母函式為:
利用函式G(x)求出xn的係數即可。
演算法如下:
Java程式碼如下:
package integer_division; public class Integer_division_3 { public static void main(String[] args) { // TODO Auto-generated method stub long startTime = System.currentTimeMillis(); System.out.println(p(120));//列印120的劃分種類數 long endTime = System.currentTimeMillis(); System.out.println("程式執行時間:"+(endTime - startTime) + "ms"); } public static int p(int n) { int[] c1 = new int[n+1]; int[] c2 = new int[n+1]; for(int i=0; i<=n; i+=1) { c1[i] = 1; c2[i] = 0; } for(int i=2; i<=n; i+=1) { for(int j=0; j<=n; j+=1) { for(int k=0; k+j<=n; k+=i) { c2[j+k] += c1[j]; } } for(int j=0; j<=n; j+=1) { c1[j] = c2[j]; c2[j] = 0; } } return c1[n]; } }
對程式碼進行例項測試的結果如下:((a,b,c)中a表示正整數,b表示劃分結果個數,c表示程式的執行時間,單位是毫秒)
(10,42,1)
(30,5604,1)
(50,204226,1)
(70,4087968,1)
(80,15796476,1)
(90,56634173,1)
(100,190569292,1)
(110,607163746,1)
(後面的測試例項劃分結果數目過多,故不展示劃分結果數目)
(200,-,3)
(300,-,5)
(400,-,6)
(600,-,8)
(800,-,10)
(1000,-,14)
(1200,-,17)
該演算法的時間複雜度為O(n2lnn)。