分治法求整数划分

来源:互联网 发布:centos 禁止ping 编辑:程序博客网 时间:2024/05/29 09:40

分治法求整数划分

         把一个正整数写成n=m1+m2+…+mi,其中m1>m2>m3>…>mi,1<=mi<=n,i>=1,则{m1,m2…,mi}叫做n的一个划分。

 

算法思想

         设正整数n的不同划分个数称为正整数的划分数,记作p(n)。

         如果{m1,m2,…mi}中最大的值不超过m,称他为n的一个m划分,记作q(n,m)。

         例如n=4有5个划分:{4};{3+1};{2+2};{2+1+1};{1+1+1+1}。

         该问题是求出n的所有划分个数,即f(n,n)。

 

算法分析

         1、n==1:m取任意值,只有一种划分{1}

         2、m==1:n取任意值,只有一种划分{1+1+1+…+1}

         3、n==m:根据划分中是否包含n,分为:

                   (1)划分中包含n,只有一种{n}

                   (2)划分中不包含n,这时划分中最大的数字也一定比n小,即n所有的n-1划分

(3)因此q(n,n)=1+q(n,n-1)

         4、n<m:实际上不允许出现n<m情况,这时即为q(n,n)

         5、n>m:根据划分中是否包含最大值m,可以分为

                   (1)包含m的情况,即{m,{x1,x2,….xi}并且x1+x2+…+xi=n-m,因此这种情况下为q(n-m,m)。例如q(12,4),这时划分中包含的最大数为4,q(12,4)à{4,{8}},也就是变成了要求除了最大数4以外剩下的8能以不超过4的划分个数,即q(n-m,m)=q(8,4)。

                  (2)划分中不包含m且划分中所有值都比m小,即n的所有(m-1)划分,为q(n,m-1)

         6、由以上分析得:

                   q(n,m)=1;                                                         n==1|m==1

                   q(n,m)=q(n,n);                                       n<m

                   q(n,n)=1+q(n,m-1);                              n==m

                   q(n,m)=q(n-m,m)+q(n,m-1);              m<n

        

算法实现

#include<iostream>
using namespace std;

int equationCount(int n,int m)
{
    if(n==1||m==1)
        return 1;
    else if(n<m)
        returnequationCount(n,n);
    else if(n==m)
        return 1+equationCount(n,n-1);
   else
        return equationCount(n,m-1)+equationCount(n-m,m);
}

int main(void)
{
    int n;
    while(scanf("%d",&n)!=EOF&&(n>=1&&n<=120))
    {
        printf("%d\n",equationCount(n,n));
    }
    return 0;
}

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