清华上机-整数拆分

Posted on 2019-03-13 00:56  ANONY_MOUSER  阅读(236)  评论(0编辑  收藏  举报
题目:

一个整数总可以拆分为2的幂的和,例如:
7=1+2+4
7=1+2+2+2
7=1+1+1+4
7=1+1+1+2+2
7=1+1+1+1+1+2
7=1+1+1+1+1+1+1
总共有六种不同的拆分方式。
再比如:4可以拆分成:4 = 4,4 = 1 + 1 + 1 + 1,4 = 2 + 2,4=1+1+2。
用f(n)表示n的不同拆分的种数,例如f(7)=6.
要求编写程序,读入n(不超过1000000),输出f(n)%1000000000。输入:每组输入包括一个整数:N(1<=N<=1000000)。输出:对于每组数据,输出f(n)%1000000000。样例输入:7样例输出:6

 

搬运一下思路:

记f(n)为n的划分数,我们有递推公式:
 
    f(2m + 1) = f(2m),
f(2m) = f(2m - 1) + f(m),
初始条件:f(1) = 1。
 
    证明:
 
    证明的要点是考虑划分中是否有1。
 
    记:
A(n) = n的所有划分组成的集合,
B(n) = n的所有含有1的划分组成的集合,
C(n) = n的所有不含1的划分组成的集合,
则有: A(n) = B(n)∪C(n)。
 
    又记:
f(n) = A(n)中元素的个数,
g(n) = B(n)中元素的个数,
h(n) = C(n)中元素的个数,
易知: f(n) = g(n) + h(n)。
 
    以上记号的具体例子见文末。
 
    我们先来证明: f(2m + 1) = f(2m),
首先,2m + 1 的每个划分中至少有一个1,去掉这个1,就得到 2m 的一个划分,故 f(2m + 1)≤f(2m)。
其次,2m 的每个划分加上个1,就构成了 2m + 1 的一个划分,故 f(2m)≤f(2m + 1)。
综上,f(2m + 1) = f(2m)。
 
    接着我们要证明: f(2m) = f(2m - 1) + f(m),
把 B(2m) 中的划分中的1去掉一个,就得到 A(2m - 1) 中的一个划分,故 g(2m)≤f(2m - 1)。
把 A(2m - 1) 中的划分加上一个1,就得到 B(2m) 中的一个划分,故 f(2m - 1)≤g(2m)。
综上,g(2m) = f(2m - 1)。
 
    把 C(2m) 中的划分的元素都除以2,就得到 A(m) 中的一个划分,故 h(2m)≤f(m)。
把 A(m) 中的划分的元素都乘2,就得到 C(2m) 中的一个划分,故 f(m)≤h(2m)。
综上,h(2m) = f(m)。
 
    所以: f(2m) = g(2m) + h(2m) = f(2m - 1) + f(m)。                                            
 
    这就证明了我们的递推公式。
附代码:
#include<iostream>
#define MAXSIZE 1000001
using namespace std;
 
int main(){
    int n;
    int result[MAXSIZE];
    result[0] = result[1] = 1;
    for(int i = 2; i<MAXSIZE; ++i){
        if(i%2 == 0){
            result[i] = (result[i-1] + result[i/2])%1000000000;
        }
        else{
            result[i] = result[i-1]%1000000000;
        }
    }
    while(scanf("%d",&n) != EOF)
        cout<<result[n]<<endl;
    return 0;
}

  附java代码:

 1 public class fs_7 {
 2     private static final int maxSize = 10000001;
 3     static Long [] arr=new Long[maxSize];
 4 
 5 
 6     public static void main(String[] args) {
 7         arr[0]= Long.valueOf(1);
 8         arr[1]= Long.valueOf(1);
 9         for (int i = 2; i <maxSize ; i++) {
10             if(i%2==1){
11                 arr[i]= arr[i-1];
12 
13             }
14             else
15                 arr[i]= (arr[i-1]+arr[i/2])%1000000000;
16             
17         }
18         Scanner scanner=new Scanner(System.in);
19 
20         while(scanner.hasNextInt()){
21             int n=scanner.nextInt();
22             System.out.println(arr[n]);
23         }
24 
25     }
26 }