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【分治算法】整数划分

2017-11-16 10:33 197 查看
=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)。
(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


源代码如下:

#include<iostream>
using namespace std;
int f(int n1,int m1)
{
if(n1==1||m1==1)
return 1;
else if(n1==m1)
{
return 1+f(n1,n1-1);
}
else if(n1>m1)
{
return f(n1-m1,m1)+f(n1,m1-1);
}

else if(n1<m1)
{
return f(n1,n1);
}
}

int main()
{
int p;
cin>>p;
cout<<f(p,p)<<endl;
return 0;
}


输入与输出:

5

7

6

11

4

5
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