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  简介

  中文:卡特兰数

  Catalan数是组合数学中一个常出现在各种计数问题中出现的数列。由以比利时的数学家

      欧仁·查理·卡塔兰 (18141894)命名。
  原理:

  令h(0)=1,h(1)=1,catalan数满足递归式:

  h(n)= h(0)*h(n-1+ h(1)*h(n-2+  + h(n-1)h(0) (其中n>=2)
  该递推关系的解为:
  h(n)
=C(2n,n)/(n + 1) (n=1,2,3,)
       另类递归式:  h(n)=((4*n-2)/(n+1))*h(n-1);
  
  前几项为 (OEIS中的数列A000108): 
112514421324291430486216796

          587862080127429002674440969484535357670129644790477638700

    1767263190656412042024466267020914825636403430596136501289904147324,

    4861946401452
应用

  我总结了一下,最典型的四类应用:(实质上却都一样,无非是递归等式的应用,就看你能不能分解问题写

     出递归式了)
1.括号化问题。

  矩阵链乘: P
=a1×a2×a3×……×an,依据乘法结合律,不改变其顺序,只用括号表示成对的乘积,试问

      有几种括号化的方案?(h(n)种)
2.出栈次序问题。

  一个栈(无穷大)的进栈序列为1,
2,3,..n,有多少个不同的出栈序列?
  类似:
    (
1)有2n个人排成一行进入剧场。入场费5元。其中只有n个人有一张5元钞票,另外n人只有10元钞票,剧院无

  其它钞票,问有多少中方法使得只要有10元的人买票,售票处就有5元的钞票找零?(将持5元者到达视作将5元入

  栈,持10元者到达视作使栈中某5元出栈)
  (
2)在圆上选择2n个点,将这些点成对连接起来,使得所得到的n条线段不相交的方法数。
3.将多边行划分为三角形问题。

  将一个凸多边形区域分成三角形区域的方法数
?
  类似:一位大城市的律师在她住所以北n个街区和以东n个街区处工作。每天她走2n个街区去上班。如果她
  从不穿越(但可以碰到)从家到办公室的对角线,那么有多少条可能的道路?
  类似:在圆上选择2n个点,将这些点成对连接起来使得所得到的n条线段不相交的方法数
?
4.给顶节点组成二叉树的问题。

  给定N个节点,能构成多少种形状不同的二叉树?
  (一定是二叉树
!
  先去一个点作为顶点,然后左边依次可以取0至N
-1个相对应的,右边是N-1到0个,两两配对相乘,就是

h(0)*h(n-1+ h(2)*h(n-2+  + h(n-1)h(0)=h(n))         (能构成h(N)个)

posted on 2012-07-21 10:07  xinmenghuairi  阅读(541)  评论(0编辑  收藏  举报