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。

posted @ 2012-09-08 16:08  juandx  阅读(182)  评论(0编辑  收藏  举报