HDU 1465(错排公式)
来源:互联网 发布:html源码yuansms 编辑:程序博客网 时间:2024/05/20 06:38
颜书先生《“装错信封问题”的数学模型与求解》一文(见《数学通报》 2000 年第 6 期 p.35 ),给出了该经典问题的一个模型和求解公式:
编号为 1 , 2 ,……, n 的 n 个元素排成一列,若每个元素所处位置的序号都与它的编号不同,则称这个排列为 n 个不同元素的一个错排。记 n 个不同元素的错排总数为 f(n) ,则 f(n) = n![1-1/1!+1/2!-1/3!+……+(-1)^n*1/n!]( 1 )
本文从另一角度对这个问题进行一点讨论。
1. 一个简单的递推公式
n 个不同元素的一个错排可由下述两个步骤完成:
第一步,“错排” 1 号元素(将 1 号元素排在第 2 至第 n 个位置之一),有 n - 1 种方法。
第二步,“错排”其余 n - 1 个元素,按如下顺序进行。视第一步的结果,若 1 号元素落在第 k 个位置,第二步就先把 k 号元素“错排”好, k 号元素的不同排法将导致两类不同的情况发生:
( 1 ) k 号元素排在第 1 个位置,留下的 n - 2 个元素在与它们的编号集相等的位置集上“错排”,有 f(n -2) 种方法;
( 2 ) k 号元素不排第 1 个位置,这时可将第 1 个位置“看成”第 k 个位置,于是形成(包括 k 号元素在内的) n - 1 个元素的“错排”,有 f(n - 1) 种方法。据加法原理,完成第二步共有 f(n - 2)+f(n - 1) 种方法。 根据乘法原理, n 个不同元素的错排种数
f(n) = (n-1)[f(n-2)+f(n-1)] (n>2) 。 ( 2 )
#include<iostream>#include<cstdio>using namespace std;__int64 f[20];int main(){ memset(f,0,sizeof(f)); int n,i; f[1]=0;f[2]=1; for(i=3;i<=20;i++) { f[i]=(i-1)*(f[i-2]+f[i-1]); } while(scanf("%d",&n)!=EOF) { printf("%I64d\n",f[n]); } return 0;}
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