卡特蘭數(2)

2021-06-09 02:24:14 字數 1998 閱讀 6441

原部落格:

卡特蘭數:

1 通項公式:h(n)=c(n,2n)/(n+1)=(2n)!/((n!)*(n+1)!)

2遞推公式:h(n)=((4

*n-2

)/(n+

1))*h(n-1

);h(n)=h(0)*h(n-1)+h(1)*h(n-2)+...+h(n-1)*h(0).

h(n)=c(n,2n)-c(n+1,2n);

3前幾項為:h(0)=1,h(1)=1,h(2)=2,h(3)=5,h(4)=14,h(5)=42,......

4應用場景:

a.括號化問題

矩陣鏈乘: p

=a1×a2×a3×……×an,依據乘法結合律,不改變其順序,只用括號表示成對的乘積,試問有幾種括號化的方案?(h(n)種)

b.出棧次序問題

乙個棧(無窮大)的進棧序列為1,2,

3,..n,有多少個不同的出棧序列

?類似:(1

)有2n個人排成一行進入劇場。入場費5元。其中只有n個人有一張5元鈔票,另外n人只有10元鈔票,劇院無其它鈔票,問有多少中方法使得只要有10元的人

買 票,售票處就有5元的鈔票找零?(將持5元者到達視作將5元入棧,持10元者到達視作使棧中某5元出棧)(2

)在圓上選擇2n個點,將這些點成對連線起來,使得所得到的n條線段不相交的方法數。

c.將多邊行劃分為三角形問題

(1)將乙個凸多邊形區域分成三角形區域的方法數

(2)類似:一位大城市的律師在她住所以北n個街區和以東n個街區處工作。每天她走2n個街區去上班。如果她從不穿越(但可以碰到)從家到辦公室的對角線,那   麼有多少條可能的道路?

(3)類似:在圓上選擇2n個點,將這些點成對連線起來使得所得到的n條線段不相交的方法數

d.給頂節點組成二叉樹的問題。

給定n個節點,能構成多少種形狀不同的二叉樹

(一定是二叉樹

!先去乙個點作為頂點,然後左邊依次可以取0至n

-1個相對應的,右邊是n

-1到0個,兩兩配對相乘,就是h(0

)*h(n-1)

+h(2)

*h(n-2

)++h(n-1

)h(0)=

h(n))(能構成h(n)個)。

下面給出hdu上面的有關例題:

hdoj 1134

2n個人圍成乙個圓圈,求兩兩相互握手並且不交叉的所有握手方式。

這個是卡特蘭數的乙個例子,設2n個人一共有h(n)種,那麼現在第乙個人可以和第2,4,6,。。。,2(n-1),2n,即必須保證和他握手的那個人兩邊是偶數,即為:

h(n)=h(0)*h(n-1)+h(1)*h(n-2)+...+h(n-1)*h0=(4*n-2)/(n+1) *h(n-1),h(0)=1,h(1)=1.

通項公式:h(n)=c(n,2n)/n+1=(2n)!/((n!)*(n+1)!)

但是這個題目是大數,所以必須採用陣列模擬乘除法.

源**:

#include #include using namespace std;

const int n=105;

int catalan[102][n];

void setcatalan()

}for(j=0;j=0;--j)

for(j=0;j>n && (-1 != n))}}

//*(m-n+1)

int k=m-n+1;

for(j=0;j=base)

}// /(m+1)

int yushu=0;

k=m+1;

for(j=max-1;j>=0;--j)

printf("test #%d:\n",++cas);

j=max-1;

while(!tmp[j])

--j;

// cout<

printf("%03d",tmp[j]);

printf("\n");}}

return 0;

}

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