整数划分

整数划分问题是算法中的一个经典命题之一,有关这个问题的讲述在讲解到递归时基本都将涉及。所谓整数划分,是指把一个正整数n写成如下形式:
       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);
       例如当n=4时,他有5个划分,{4},{3,1},{2,2},{2,1,1},{1,1,1,1};
       注意4=1+3 和 4=3+1被认为是同一个划分。
       该问题是求出n的所有划分个数,即f(n, n)。下面我们考虑求f(n,m)的方法;
1.递归法:
       根据n和m的关系,考虑以下几种情况:
        (1)当n=1时,不论m的值为多少(m>0),只有一种划分即{1};
        (2) 当m=1时,不论n的值为多少,只有一种划分即n个1,{1,1,1,...,1};
        (3) 当n=m时,根据划分中是否包含n,可以分为两种情况:
              (a). 划分中包含n的情况,只有一个即{n};
              (b). 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) 当n<m时,由于划分中不可能出现负数,因此就相当于f(n,n);
        (5) 但n>m时,根据划分中是否包含最大值m,可以分为两种情况:
               (a). 划分中包含m的情况,即{m, {x1,x2,...xi}}, 其中{x1,x2,... xi} 的和为n-m,因此这种情况下
                 为f(n-m,m)
               (b). 划分中不包含m的情况,则划分中所有值都比m小,即n的(m-1)划分,个数为f(n,m-1);
              因此 f(n, m) = f(n-m, m)+f(n,m-1);
      综上所述:
                             f(n, m)=   1;                (n=1 or m=1)
                             f(n, n);                        (n<m)
                             1+ f(n, m-1);                (n=m)
                             f(n-m,m)+f(n,m-1);      (n>m)

代码如下:

[cpp]  view plain  copy
  1. #include<iostream>  
  2. #include<string>  
  3. #include<string.h>  
  4. #include<cstdio>  
  5. #include<algorithm>  
  6. using namespace std;  
  7.   
  8. int fun(int n, int m)  
  9. {  
  10.     if(n == 1 || m == 1) return 1;  
  11.     else if(n < m) return fun(n, n);  
  12.     else if(n == m) return (1 + fun(n, m - 1));  
  13.     else return (fun(n, m - 1) + fun(n - m, m));  
  14. }  
  15.   
  16. int main()  
  17. {  
  18.     //freopen("Input.txt", "r", stdin);  
  19.     int N;  
  20.     scanf("%d", &N);  
  21.     while(N--)  
  22.     {  
  23.         int n;  
  24.         scanf("%d", &n);  
  25.         printf("%d\n", fun(n, n));  
  26.     }  
  27.     return 0;  
  28. }  

你可能感兴趣的:(数学)