递归:整数划分问题(Java实现)

n=m1+m2+...+mi; (其中mi为正整数,并且1 <= mi <= n),则{m1,m2,...,mi}为n的一个划分。

如果{m1,m2,...,mi}中的最大值不超过m,即max(m1,m2,...,mi)<=m,则称它属于n的一个m划分。这里我们记n的m划分的个数为f(n,m);

举个例子,当n=5时我们可以获得以下这几种划分(注意,例子中m>=5)

5 = 5 
   = 4 + 1 
   = 3 + 2 
   = 3 + 1 + 1 
   = 2 + 2 + 1 
   = 2 + 1 + 1 + 1 
   = 1 + 1 + 1 + 1 + 1

根据nm的关系,考虑以下几种情况: 
1.
n=1时,不论m的值为多少(m>0),只有一种划分即{1}; 
2.
m=1时,不论n的值为多少,只有一种划分即n1{1,1,1,...,1}; 
3.
n=m时,根据划分中是否包含n,可以分为两种情况: 
    (1)
划分中包含n的情况,只有一个即{n} 
    (2)
划分中不包含n的情况,这时划分中最大的数字也一定比n小,即n的所有(n-1)划分。因此 f(n,n) =1 + f(n,n-1); 
4.
n时,由于划分中不可能出现负数,因此就相当于f(n,n); 
5.
n>m时,根据划分中是否包含最大值m,可以分为两种情况: 
    (1)
划分中包含m的情况,即{m, {x1,x2,...xi}}, 其中{x1,x2,... xi} 的和为n-m,可能再次出现m,因此是(n-m)的m划分,因此这种划分个数为f(n-m, m); 
    (2)
划分中不包含m的情况,则划分中所有值都比m小,即n(m-1)划分,个数为f(n,m-1);因此 f(n, m) = f(n-m, m)+f(n,m-1);

综合以上情况,我们可以看出,上面的结论具有递归定义特征,其中(1)和(2)属于回归条件,(3)和(4)属于特殊情况,将会转换为情况(5)。而情况(5)为通用情况,属于递推的方法,其本质主要是通过减小m以达到回归条件,从而解决问题。其递推表达式如下:

  • f(n, m)= 1                         (n=1 or m=1)
  • f(n, m)=f(n, n)                (n
  • 1+ f(n, m-1)                      (n=m)
  • f(n-m,m)+f(n,m-1)             (n>m)

代码如下:

package intDivision;
import java.util.Scanner;

public class IntDivision {

	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("请输入你希望被划分的数值n,以及最大划分数m");
		Scanner in = new Scanner(System.in);
		int n = in.nextInt();
		int m = in.nextInt();
		System.out.println(n+"被"+m+"的划分一共有"+f(n,m)+"个");
	}
	public static int f(int n, int m){
		if(n==1||m==1){	//n为1时和m为1时只有一种划分方法,也是回归条件
			return 1;
		}else if(n>m){	//n大于m时有两类方法,一类是使用m,一类是不使用m进行划分
			return f(n-m,m)+f(n,m-1);
		}else if(n

程序运行结果:

递归:整数划分问题(Java实现)_第1张图片

你可能感兴趣的:(算法学习)