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 }