數論 拆分數 母函式模版

2021-06-10 20:36:45 字數 2687 閱讀 7254

首先,我們引進乙個小小概念來方便描述吧,record[n][m]是把自然數劃分成所有元素不大於m的分法,例如:

當n=4,m=1時,要求所有的元素都比m小,所以劃分法只有1種:;

當n=4,m=2時,。。。。。。。。。。。。。。。。只有3種,,;

當n=4,m=3時,。。。。。。。。。。。。。。。。只有4種,,,;

當n=4,m=5時,。。。。。。。。。。。。。。。。只有5種,,,,;

從上面我們可以發現:當n==1||m==1時,只有一種分法; 當n

當n==m時,那麼就得分析是否要分出m這乙個數,如果要分那就只有一種,要是不分,那就是把n分成不大於m-1的若干份;即record[n][n]=1+record[n][n-1];

當n>m時,那麼就得分析是否要分出m這乙個數,如果要分那就,}時n-m的分法record[n-m][m],要是不分,那就是把n分成不大於m-1的若干份;即record[n][m]=record[n-m][m]+record[n][m-1];

那麼其遞迴式:

record[n][m]= 1 (n==1||m==1)

record[n][n] (n

1+record[n][m-1] (n==m)

record[n-m][m]+record[n][m-1] (n>m)

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把加法變為冪運算

這裡先給出2個例子,等會再結合題目分析:

第一種:

有1克、2克、3克、4克的砝碼各一 枚,能稱出哪幾種重量?每種重量各有幾種可能方案?

考慮用母函式來接吻這個問題:

我們假設x表示砝碼,x的

指數表示砝碼的重量,這樣:

1個1克的砝碼可以用函式1+x表示,

1個2克的砝碼可以用函式1+x2表示,

1個3克的砝碼可以用函式1+x3表示,

1個4克的砝碼可以用函式1+x4表示,

上面這四個式子懂嗎?

我們拿1+x2來說,前面已經說過,x表示砝碼,x的指數表示重量,即這裡就是乙個質量為2的砝碼,那麼前面的1表示什麼?1代表重量為2的砝碼數量為0個。(理解!)

不知道大家理解沒,我們這裡結合前面那句話:

「把組合問題的加法法則和冪級數的t的乘冪的相加對應起來」

1+x2表示了兩種情況:1表示質量為2的砝碼取0個的情況,x2表示質量為2的砝碼取1個的情況。

這裡說下各項係數的意義:

在x前面的係數a表示相應質量的砝碼取a個,而1就表示相應砝碼取0個,這裡可不能簡單的認為相應砝碼取0個就該是0*x2(想下為何?結合數學式子)。

所以,前面說的那句話的意義大家可以理解了吧?

幾種砝碼的組合可以稱重的情況,可以用以上幾個函式的乘積表示:

(1+x)(1+x2)(1+x3)(1+x4)

=(1+x+x2+x3)(1+x3+x4+x7)

=1+x+x2+2x3+2x4+2x5+2x6+2x7+x8+x9+x10

從上面的函式知道:可稱出從1克到10克,係數便是方案數。(!!!經典!!!)

例如右端有2x5 項,即稱出5克的方案有2:5=3+2=4+1;同樣,6=1+2+3=4+2;10=1+2+3+4。

故稱出6克的方案有2,稱出10克的方案有1 。

接著上面,接下來是第二種情況:

求用1分、2分、3分的郵票貼出不同數值的方案數:

大家把這種情況和第一種比較有何區別?第一種每種是乙個,而這裡每種是無限的。

以展開後的x4為例,其係數為4,即4拆分成1、2、3之和的拆分數為4;

即 :4=1+1+1+1=1+1+2=1+3=2+2

這裡再引出兩個概念整數拆分和拆分數(沒有順序):

所謂整數拆分即把整數分解成若干整數的和(相當於把n個無區別的球放到n個無標誌的盒子,盒子允許空,也允許放多於乙個球)。

整數拆分成若干整數的和,辦法不一,不同拆分法的總數叫做拆分數。

母函式模版

//made by syx 

//time 2023年9月11日 10:17:27

//母函式例題

/*//整數拆分模板

#include using namespace std;

const int lmax=10000;

//c1是用來存放展開式的係數的,而c2則是用來計算時儲存的,

//他是用下標來控制每一項的位置,比如 c2[3] 就是 x^3 的係數。

//用c1儲存,然後在計算時用c2來儲存變化的值。

int c1[lmax+1],c2[lmax+1];

int main()

//第一層迴圈是一共有 n 個小括號,而剛才已經算過乙個了

//所以是從2 到 n

for (i=2; i<=n; i++)

// 重新整理一下資料,繼續下一次計算,就是下乙個括號裡面的每一項。

for ( j=0; j<=n; j++ )

}cout

const int lmax=10000;

int c1[lmax+1],c2[lmax+1];

int main()

//i從2到n遍歷,這裡i就是指第i個表示式,

//上面給出的第二種母函式關係式裡,每乙個括號括起來的就是乙個表示式。

for (i=2;i<=n;i++)

}cout<

母函式模版小結

下面是模板 include using namespace std const int max 10001 int c1 max c2 max int main 總共有n個括號,從第2個起每乙個括號都要和前面那乙個括號相乘 所以可以忽略第乙個括號 for i 2 i i nnum i cout 首先...

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