整數劃分問題的遞迴解法

2022-05-08 20:21:16 字數 1150 閱讀 4985

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整數劃分問題是演算法中的乙個經典命題之一,有關這個問題的講述在講解到遞迴時基本都將涉及。所謂整數劃分,是指把乙個正整數n寫成如下形式:

n=m1+m2+…+mi; (其中mi為正整數,並且1 <= mi <= n),則為n的乙個劃分。

如果中的最大值不超過m,即max(m1,m2,…,mi)<=m,則稱它屬於n的乙個m劃分。這裡我們記n的m劃分的個數為f(n,m);

例如但n=4時,他有5個劃分,,,,,;

注意4=1+3 和 4=3+1被認為是同乙個劃分。

該問題是求出n的所有劃分個數,即f(n, n)。下面我們考慮求f(n,m)的方法;

根據n和m的關係,考慮以下幾種情況:

(1)當n=1時,不論m的值為多少(m>0),只有一種劃分即;

(2) 當m=1時,不論n的值為多少,只有一種劃分即n個1,;

(3) 當n=m時,根據劃分中是否包含n,可以分為兩種情況:

(a). 劃分中包含n的情況,只有乙個即;

(b). 劃分中不包含n的情況,這時劃分中最大的數字也一定比n小,即n的所有(n-1)劃分。

因此 f(n,n) =1 + f(n,n-1);

(4) 當nm時,根據劃分中是否包含最大值m,可以分為兩種情況:

(a). 劃分中包含m的情況,即}, 其中 的和為n-m,可能再次出現m,因此是(n-m)的m劃分,因此這種劃分

個數為f(n-m, m);

(b). 劃分中不包含m的情況,則劃分中所有值都比m小,即n的(m-1)劃分,個數為f(n,m-1);

因此 f(n, m) = f(n-m, m)+f(n,m-1);

綜合以上情況,我們可以看出,上面的結論具有遞迴定義特徵,其中(1)和(2)屬於回歸條件,(3)和(4)屬於特殊情況,將會轉換為情況(5)。而情況(5)為通用情況,屬於遞推的方法,其本質主要是通過減小m以達到回歸條件,從而解決問題。其遞推表示式如下:

f(n, m)= 1; (n=1 or m=1)

f(n, n); (nm)

1 #include2

3int equationcount(int, int);4

5int main(void)6

1415

int equationcount(int n, int

m)16

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