為什麼是 n n 1 2

2022-03-30 21:13:09 字數 1114 閱讀 4785

n(n+1)/2是乙個數列的元素兩兩運算後的不重複結果數。如圖:

假如數列a = 1,2,3....n。那麼該數列內的元素兩兩相乘,則會構建出上圖中的**,這個**應該有n x n 個元素。

用程式寫出來大概就是這樣:

for (int i=0; i)

}

這段程式準確的描述了我們手工填表的過程,填滿整個表一共執行了n*n次操作,產生了乙個n*n的結果集,當然也包含大量重複元素。

那麼到底有多少重複元素呢? 其實可以通過跟蹤整個運算流程來觀察出其中的規律。

1.當i=1時, a1 * a1, a1*a2.....a1*an 一切正常。

2.當i=2時,a2 * a1, a2*a2.....a2*an 看到第一項了麼,在第一步時已經計算過一次了。

3.當i=3時,a3 * a1,a3*a2, a3* a3....a3*an 第一項在i=1時計算過,第二項在i=2時計算過。

依次類推,可以發現,當i=n的時候,除了an * an 需要計算以外,其他項全都已經計算過了。

現在讓我們來一次時光倒流:從i=n的時候開始,他只有最後一次計算是不重複的(an*an),其餘n-1次運算都是"徒勞",所以它產生了n-1個重複元素。

然後是i=n-1的時候,他只有最後兩次運算是不重複的(an-1 * an-1, an-1 * an),餘下的n-2個計算結果都是重複的。

一直進行到當i=2的時候,也就是上面描述的第二步,當第乙個重複數出現的時候。

然後就可以把他們都加起來,他們的和就是所有重複數了:r = 1+2+...+n-1

11    + 2     + ... + n-1 =r

2 n-1 + n-2 +  ... + 1    =r

將1式和2式相加=> 2r = n(n-1) => r = n(n-1)/2

得到了重複數r,那麼剩下多少不重複的呢? n*n - r = n(n+1)/2  wala~ qed

----note---

這其實是乙個可重複的n choose m 組合問題,而這裡的m是2,有時間的話想好好證明一下這個問題

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