康托展开式---我排第几+逆康托展开
2013-04-05 20:53
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之前一直不想看这个康托展开定理因为真的很不理解,但是现在还是勇敢的面对了~
{1,2,3,4,...,n}表示1,2,3,...,n的排列如 {1,2,3} 按从小到大排列一共6个。123 132 213 231 312 321 。
代表的数字 1 2 3 4 5 6 也就是把10进制数与一个排列对应起来。
他们间的对应关系可由康托展开来找到。
如我想知道321是{1,2,3}中第几个大的数可以这样考虑 :
第一位是3,当第一位的数小于3时,那排列数小于321 如 123、 213 ,小于3的数有1、2 。所以有2*2!个。再看小于第二位2的:小于2的数只有一个就是1 ,所以有1*1!=1 所以小于321的{1,2,3}排列数有2*2!+1*1!=5个。所以321是第6个大的数。 2*2!+1*1!+0*0!就是康托展开。
再举个例子:1324是{1,2,3,4}排列数中第几个大的数:第一位是1小于1的数没有,是0个 0*3! 第二位是3小于3的数有1和2,但1已经在第一位了,所以只有一个数2 1*2! 。第三位是2小于2的数是1,但1在第一位,所以有0个数 0*1! ,所以比1324小的排列有0*3!+1*2!+0*1!=2个,1324是第三个大数。
把一个整数X展开成如下形式:
X=a
*(n-1)!+a[n-1]*(n-2)!+...+a[i]*(i-1)!+...+a[2]*1!+a[1]*0!
其中,a为整数,并且0<=a[i]<i(1<=i<=n)
二、康托展开的逆运算
点击打开链接
例1 {1,2,3,4,5}的全排列,并且已经从小到大排序完毕
(1)找出第96个数
首先用96-1得到95
用95去除4! 得到3余23
用23去除3! 得到3余5
用5去除2!得到2余1
用1去除1!得到1余0
有3个数比它小的数是4
所以第一位是4
有3个数比它小的数是4但4已经在之前出现过了所以是5(因为4在之前出现过了所以实际比5小的数是3个)
有2个数比它小的数是3
有1个数比它小的数是2
最后一个数只能是1
所以这个数是45321
(2)找出第16个数
首先用16-1得到15
用15去除4!得到0余15
用15去除3!得到2余3
用3去除2!得到1余1
用1去除1!得到1余0
有0个数比它小的数是1
有2个数比它小的数是3 但由于1已经在之前出现过了所以是4(因为1在之前出现过了所以实际比4小的数是2)
有1个数比它小的数是2 但由于1已经在之前出现过了所以是3(因为1在之前出现过了所以实际比3小的数是1)
有1个数比它小得数是2 但由于1,3,4已经在之前出现过了所以是5(因为1,3,4在之前出现过了所以实际比5小的数是1)
最后一个数只能是2
所以这个数是14352
{1,2,3,4,...,n}表示1,2,3,...,n的排列如 {1,2,3} 按从小到大排列一共6个。123 132 213 231 312 321 。
代表的数字 1 2 3 4 5 6 也就是把10进制数与一个排列对应起来。
他们间的对应关系可由康托展开来找到。
如我想知道321是{1,2,3}中第几个大的数可以这样考虑 :
第一位是3,当第一位的数小于3时,那排列数小于321 如 123、 213 ,小于3的数有1、2 。所以有2*2!个。再看小于第二位2的:小于2的数只有一个就是1 ,所以有1*1!=1 所以小于321的{1,2,3}排列数有2*2!+1*1!=5个。所以321是第6个大的数。 2*2!+1*1!+0*0!就是康托展开。
再举个例子:1324是{1,2,3,4}排列数中第几个大的数:第一位是1小于1的数没有,是0个 0*3! 第二位是3小于3的数有1和2,但1已经在第一位了,所以只有一个数2 1*2! 。第三位是2小于2的数是1,但1在第一位,所以有0个数 0*1! ,所以比1324小的排列有0*3!+1*2!+0*1!=2个,1324是第三个大数。
把一个整数X展开成如下形式:
X=a
*(n-1)!+a[n-1]*(n-2)!+...+a[i]*(i-1)!+...+a[2]*1!+a[1]*0!
其中,a为整数,并且0<=a[i]<i(1<=i<=n)
#include<stdio.h> #include<string.h> int a[14]; char s[15]; void factorial() { int i; a[0]=1; a[1]=1; for(i=2;i<14;i++) a[i]=i*a[i-1]; } int cator() { factorial(); // puts("++"); int i,j,ans=0,cout ; for(i=0;i<12;i++) { cout=0; for(j=i+1;j<12;j++) { if(s[i]>s[j]) cout++; } ans+=cout*a[11-i]; } return ans+1; } int main() { int ncase; scanf("%d",&ncase); while(ncase--) { scanf("%s",s); printf("%d\n",cator()); } return 0; }
二、康托展开的逆运算
点击打开链接
例1 {1,2,3,4,5}的全排列,并且已经从小到大排序完毕
(1)找出第96个数
首先用96-1得到95
用95去除4! 得到3余23
用23去除3! 得到3余5
用5去除2!得到2余1
用1去除1!得到1余0
有3个数比它小的数是4
所以第一位是4
有3个数比它小的数是4但4已经在之前出现过了所以是5(因为4在之前出现过了所以实际比5小的数是3个)
有2个数比它小的数是3
有1个数比它小的数是2
最后一个数只能是1
所以这个数是45321
(2)找出第16个数
首先用16-1得到15
用15去除4!得到0余15
用15去除3!得到2余3
用3去除2!得到1余1
用1去除1!得到1余0
有0个数比它小的数是1
有2个数比它小的数是3 但由于1已经在之前出现过了所以是4(因为1在之前出现过了所以实际比4小的数是2)
有1个数比它小的数是2 但由于1已经在之前出现过了所以是3(因为1在之前出现过了所以实际比3小的数是1)
有1个数比它小得数是2 但由于1,3,4已经在之前出现过了所以是5(因为1,3,4在之前出现过了所以实际比5小的数是1)
最后一个数只能是2
所以这个数是14352
#include<stdio.h> #include<string.h> int a[12],flag[12],finish[12]; void find() { a[11]=1; int j=1; for(int i=10;i>=0;i--) { a[i]=a[i+1]*j; j++; } //计算阶乘记得阶乘是从小到大的。从左到右的 } int main() { int n,sum,j; find(); scanf("%d",&n); while(n--) { scanf("%d",&sum); sum-=1; //yao除去它本身 memset(flag,0,sizeof(flag)); for(int i=0;i<12;i++) { int cout=sum/a[i]; for( j=0;j<12;j++) { if(!flag[j]) { if(cout==0) break; //这样可以标记到前面是否算过的,从没算过的开始,。 cout--; } } flag[j]=1; finish[i]=j; sum=sum%a[i]; } for(int i=0;i<12;i++) printf("%c",'a'+finish[i]); printf("\n"); } return 0; }
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