放苹果
转自谋神http://www.cnblogs.com/celia01/archive/2012/02/19/2358673.html
苹果放入盘子问题
【1】 M相同,N相同,可以为空;(poj 1664)
f(m-n,n):每个盘子都有苹果
f(m,n-1):至少有一个盘子没有苹果
或者用数组实现递归也可以:
f[m][n] = f[m-n][n]+f[m][n-1],其中f[][1],f[][0],f[1][],f[0][] 都为1。
即:f[m][n] = f[m][n - 1] + f[m - n][n];
= 1 // m== 0 || n == 1
= 0 // m < 0
int dfs(int m, int n){ //中直接输出dfs(M,N);
if (m<0)
return 0;
if (n==1||m==0)
return 1;
return dfs(m-n,n)+dfs(m,n-1);
}
【2】M相同,N相同,不可为空:
可以先把每个都放一个苹果,这样问题就转化为:m-n个苹果放进n个盘子里,盘子允许空,即问题【1】
【3】M相同,N不同,可为空:(hdu 4390)
盘子是不一样的,相当于m+n个位置放n个盘子,而且最后一个位置必须是盘子。这样,每个盘子之前有几个空位,就是有几个苹果,于是= C( m+n-1 , n-1 )
【4】M相同,N不同,不可为空:
在问题【3】中之所以转换为m+n是因为,m可能大于n,这里不可为空,自然m≥n了,可采用隔板法,在相同的m之间去隔板,而且最后一个苹果后放置一块板子,并且第一个苹果前不能放置板子,即在m-1个空隙中设置n-1个隔板,所以为C( m-1 , n-1 )
【5】M不同,N相同,可为空:
sigma S(n,i) i=1..r //即总数
【6】M不同,N相同,不可为空:
S(n,r)
【7】M相同,N不同,不可为空:
r!*S(n,r)
【8】M不同,N不同,可为空:
共N^M种。每个苹果都有N中不同的选择,共M个苹果
以下是证明和解释
问题1:
m----->相同, n---> 相同,可为空
将m个苹果放进n个盘子中,盘子允许空,有多少种方法。同时注意例如1、2和2、1这两种方案是一种方案。
思路:
其实这跟将一个整数m分成n个整数之和是类似的,
设f[m][n]为将m分成最多n份的方案数,且其中的方案不重复,每个方案前一个份的值一定不会比后面的大。
则有:f[m][n] = f[m][n - 1] + f[m - n][n];
= 1 // m== 0 || n == 1
= 0 // m < 0
f[m][n - 1]相当于第一盘子中为0,只用将数分成n - 1份即可。
因为0不会大于任何数,相当于f[m][n - 1]中的方案前面加一个为0的盘子,
而且不违背f的定义。所以f[m][n - 1]一定是f[m][n]的方案的一部分,即含有0的方案数。
f[m - n][n]相当于在每个盘子中加一个数1。因为每个盘子中加一个数1不会影响f[m][n - 1]中的方案的可行性,也不会影响f的定义。
所以f[m - n][n]一定是f[m][n]的方案的一部分,即不含有0的方案数。
问题2:
问题描述:将整数N分成K个整数的和 且每个数大于等于A
小于等于B 求有多少种分法
int Dynamics(int n, int k, int min) //将n分为k个整数 最小的大于等于min,最大不超过B
{
if(n < min) return 0;//当剩下的 比min小,则不符合要求 返回0
if(k == 1) return 1;
int sum = 0;
for(int t = min; t <= B; t++)
{
sum += Dynamics(n-t, k-1, t);
}
return sum;
}
问题3:
m----->相同, n---> 相同,不能为空
将m个苹果放进n个盘子中,有多少种方法。同时注意例如1、2和2、1这两种方案是一种方案。
思路:
先把每个都放一个苹果,这样问题就转化为:m-n个苹果放进n个盘子里,盘子允许空,即问题1
问题4:
第一类Stirling数是有正负的,其绝对值是包含n个元素的集合分作k个环排列的方法数目。
递推公式为,
S(n,0) = 0, S(1,1) = 1.
S(n,k) = S(n-1,k-1) + (n-1)S(n-1,k)。
n个元素的集合分作k个环排列的方法是s(n,k),那么
1.可由前n-1个元素k-1个环的s(n-1,k-1); 即最后一个元素为单环,前n-1个构成k-1环;
2.第n个元素一定不是单环,可以由n-1个元素k个环,把第n个数任意的放入一个环中组成新环!即得到n个
元素的集合分作k个环,假设n个元素的集合分作k个环,那么由于n,不在单环中,那么可以把n所在的环中把n
剔除,即得到了n-1个元素,k个环,即充分与必要性都得证!
因而:S(n,k) = S(n-1,k-1) + (n-1)S(n-1,k)。得证!
问题5:
第二类Stirling数是把包含n个元素的集合划分为正好k个非空子集的方法的数目。
//n->有区别,K->非空,没区别
递推公式为,
S(n,n) = S(n,1) = 1,
S(n,k) = S(n-1,k-1) + kS(n-1,k).
上面的递推式可以用组合证明:
一方面,如果将第n个元素单独拿出来划分成1个集合,那么方法数是S(n-1,k-1);
另一方面,如果第n个元素所在的集合不止一个元素,那么可以先将剩下的n-1个元素划分好了以后再选一个集合把第n个元素放进去,方法数是k*S(n-1,k);
有加法原理得证
问题6:
Bell数和Stirling数
B(n)是包含n个元素的集合的划分方法的数目。
集合的划分:非空,
B(0) = 1, B(1) = 1,
B(n) = Sum(1,n) S(n,k).其中Sum(1,n)表示对k从1到n求和,s是第二类stirling数
问题7:
当K是有区别的时候,则一般都要在没有区别的基础上乘以K的全排列。