棧和卡特蘭數(Catalan number)

2021-08-29 04:04:19 字數 2953 閱讀 1482

棧是計算機中經典的資料結構,我們也會遇到乙個常見的問題:一共有多少種合法的出棧順序?

先說一下什麼是合法的出棧序列,凡是合法序列都遵循以下規律:即對於出棧序列中的每乙個數字,在它後面的、比它小的所有數字,一定是按遞減順序排列的。

例如:有數字1 2 3 4 依次入棧,那麼他們的出棧順序中:

所以到底有多少種合法序列呢?

答案就是:合法出棧數目==卡特蘭數f(0

)=1,

f(1)

=1f(0)= 1,f(1)= 1

f(0)=1

,f(1

)=1f(n

)=cn

2nn+

1=cn

2n−c

n−12

n(n=

0,1,

2,……

)f(n)= \frac_}= c^_n-c^_ (n=0,1,2,……)

f(n)=n

+1cn

2n​​

=cn2

n​−c

n−12

n​(n

=0,1

,2,…

…)公式②:

h (0

)=1,

h(1)

=1h(0)= 1,h(1)= 1

h(0)=1

,h(1

)=1h(n

)=h(

0)∗h

(n−1

)+h(

1)∗h

(n−2

)+..

.+h(

n−1)

∗h(0

)(n>=2

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

h(n)=h

(0)∗

h(n−

1)+h

(1)∗

h(n−

2)+.

..+h

(n−1

)∗h(

0)(n

>=2

)注意!!!

程式運算時使用第二種方法(第一種在n>15時就溢位了)

//方法一,m>15就溢位了

#include

using namespace std;

intmain()

for(

int i=

2;i<=m;i++

) cout<

(m+1

)<

return0;

}

//方法二

#include

using namespace std;

intmain()

; cin>>n;

f[0]

=1;f[1]=

1;for(

int i=

2;i<=n;i++

)for

(int j=

0;j) f[i]

+=f[j]

*f[i-j-1]

; cout<

;return0;

}

知道數量也要知道數量是怎麼出來的——動態規劃題目描述:棧是計算機中經典的資料結構,簡單的說,棧就是限制在一端進行插入刪除操作的線性表。棧有兩種最重要的操作,即pop(從棧頂彈出乙個元素)和push(將乙個元素進棧)。

棧的重要性不言自明,任何一門資料結構的課程都會介紹棧。寧寧同學在複習棧的基本概念時,想到了乙個書上沒有講過的問題,而他自己無法給出答案,所以需要你的幫忙。

寧寧考慮的是這樣乙個問題:乙個運算元序列,從1,2,一直到n(圖示為1到3的情況),棧a的深度大於n。

現在可以進行兩種操作,

將乙個數,從運算元序列的頭端移到棧的頭端(對應資料結構棧的push操作)

將乙個數,從棧的頭端移到輸出序列的尾端(對應資料結構棧的pop操作)

使用這兩種操作,由乙個運算元序列就可以得到一系列的輸出序列,下圖所示為由1 2 3生成序列2 3 1的過程。(原始狀態如上圖所示)

你的程式將對給定的n,計算並輸出由運算元序列1,2,…,n經過操作可能得到的輸出序列的總數。

輸入:輸入檔案只含乙個整數n(1≤n≤18)

輸出:輸出檔案只有一行,即可能輸出序列的總數目

樣例輸入:

樣例輸出:

答案:

#include

using namespace std;

intmain()

; cin>>n;

f[0]

=1;f[1]=

1;for(

int i=

2;i<=n;i++

)for

(int j=

0;j) f[i]

+=f[j]

*f[i-j-1]

; cout<

;return0;

}

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