整数划分问题(递归算法)

 问题描述:
将一个正整数n表示成一系列正整数之和.
         n=n1+n2+n3+…+nk (n1>=n2>=n3>=nk>=1, k>=1)
正整数n的一个这种表示就是正整数n的一个划分,正整数n不同的划分个数称为正整数n的划分数, 记作p(n)

例如:6 有如下11种划分则p(6)=11
6;
5+1;
4+2, 4+1+1;
3+3, 3+2+1, 3+1+1+1;
2+2+2, 2+2+1+1, 2+1+1+1+1;
1+1+1+1+1+1;

 
在正整数n所有划分中,将最大加数n1不大于m的划分个数记作q(n, m).
我们可以建立如下递归关系:
(1) q(n, 1) = 1, n>=1
最大加数不大于1,则只有一种划分,n=1+1+1+…+1
(2) q(n, m) = q(n, n), m>=n
最大加数n1实际上不能大于n.因此q(1, m)=1
(3) q(n, n) = 1 + q(n, n-1)
正整数n的划分有n1=n的划分和n1<n-1的划分组成
(4) q(n, m) = q(n, m-1) + q(n-m, m), n>m>1
正整数n的最大加数n1不大于m的划分由n1=m的划分和n1<=m-1的划分组成.


于是计算q(n, m)的递归函数如下.显然p(n)=q(n,n)



int q(int n, int m)
{
    if((n<1) || (m<1))  return 0;
    if((n==1)|| (m==1)) return 1;
    if(n<m)             returnq(n, n);
    if(n==m)            return(q(n, m-1)+1);
    if(n>m)             return(q(n,m-1) + q(n-m, m));
}

为求n的所有划分,需要在上面求n的划分数的过程中将划分元素保存起来并输出.
下面给出完整的程序和程序的输出结果
//IntPartition.cpp
#include <iostream>
using namespace std;
int q (int n, int m, int *out, int length);
void print(int *forout, int length);

int main()
{
 const int max = 100;
 const int a = 6;
 int count = 0; 
 int length = 0;
 int out[max] = {0};
 count = q (a, a, out, length);
 cout << “the partition number of interger ” << a << ” is:” << count << endl; 
 return 0;
}

int q (int n, int m, int *out, int length)
{
 if(n<1||m<1)
  return 0;
 if(n==1||m==1)
 {
  if(n==1)
  {
   out[length] = n;
   print(out, length+1);
  } 
  else //m==1
  {
   for(int k=0;k<n;k++)
   {
    out[length++] = m;
   }
   print(out,length);
  }
  return 1;
 }
 if(n==m)
 {
  //one element
  out[length] = m;
  print(out,length+1);
 
  int temp = q(n,m-1,out,length);
  return 1 + temp;
 }
 if(n<m)
 {
  int temp = q(n,n,out,length);
  return temp;
 }
 
 out[length] = m;
 int temp1 = q(n-m,m,out,length+1);

 int temp2 = q(n,m-1,out,length);
 return  temp1 + temp2;
}

void print(int *forout, int length)
{
 for (int i=0; i<length-1; i++)
  cout << forout[i] << “+”;
 cout << forout[i];
 cout << endl;
}


//result
6
5+1
4+2
4+1+1
3+3
3+2+1
3+1+1+1
2+2+2
2+2+1+1
2+1+1+1+1
1+1+1+1+1+1
the partition number of interger 6 is:11

    原文作者:递归算法
    原文地址: https://blog.csdn.net/dragon_feeling/article/details/1575048
    本文转自网络文章,转载此文章仅为分享知识,如有侵权,请联系博主进行删除。
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