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            aurain
            技術(shù)文摘
            posts - 137,  comments - 268,  trackbacks - 0

            整數(shù)劃分問題是將一個正整數(shù)n拆成一組數(shù)連加并等于n的形式,且這組數(shù)中的最大加數(shù)不大于n。
                如6的整數(shù)劃分為
               
                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
            共11種。下面介紹一種通過遞歸方法得到一個正整數(shù)的劃分數(shù)。
               
                遞歸函數(shù)的聲明為 int split(int n, int m);其中n為要劃分的正整數(shù),m是劃分中的最大加數(shù)(當(dāng)m > n時,最大加數(shù)為n),
                1 當(dāng)n = 1或m = 1時,split的值為1,可根據(jù)上例看出,只有一個劃分1 或 1 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1
                可用程序表示為if(n == 1 || m == 1) return 1;
               
                2 下面看一看m 和 n的關(guān)系。它們有三種關(guān)系
                (1) m > n
                在整數(shù)劃分中實際上最大加數(shù)不能大于n,因此在這種情況可以等價為split(n, n);
                可用程序表示為if(m > n) return split(n, n);   
                (2) m = n
                這種情況可用遞歸表示為split(n, m - 1) + 1,從以上例子中可以看出,就是最大加
                數(shù)為6和小于6的劃分之和
                用程序表示為if(m == n) return (split(n, m - 1) + 1);
                (3) m < n
                這是最一般的情況,在劃分的大多數(shù)時都是這種情況。
                從上例可以看出,設(shè)m = 4,那split(6, 4)的值是最大加數(shù)小于4劃分數(shù)和整數(shù)2的劃分數(shù)的和。
                因此,split(n, m)可表示為split(n, m - 1) + split(n - m, m)
               
                根據(jù)以上描述,可得源程序如下:
            int split(int n, int m)
            {
             if (n == 1 || m == 1)
             {
              return 1;
             }
             if (n < m)
             {
              return split(n, n);
             }
             if (n == m)
             {
              return 1 + split(n, m-1);
             }
             if (n > m)
             {
              return split(n-m, m) + split(n, m-1);
             }
            }
            //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
            將正整數(shù)劃分成連續(xù)的正整數(shù)之和
            如15可以劃分成4種連續(xù)整數(shù)相加的形式:
            15
            7 8
            4 5 6
            1 2 3 4 5

                首先考慮一般的形式,設(shè)n為被劃分的正整數(shù),x為劃分后最小的整數(shù),如果n有一種劃分,那么結(jié)果就是x,如果有兩種劃分,就是x和 x + 1,如果有m種劃分,就是 x 、x + 1 、x + 1 、x + 2 、... 、x + m - 1,將每一個結(jié)果相加得到一個公式(i * x + i * (i - 1) / 2) = n,i為當(dāng)前劃分后相加的正整數(shù)個數(shù)。
            滿足條件的劃分就是使x為正整數(shù)的所有情況。
            如上例,當(dāng)i = 1時,即劃分成一個正整數(shù)時,x = 15, 當(dāng)i = 2時, x = 7。
            當(dāng)i = 3時,x = 4, 當(dāng)i = 4時,4/9,不是正整數(shù),因此,15不可能劃分成4個正整數(shù)相加。
            當(dāng)i = 5時,x = 1。
                這里還有一個問題,這個i的最大值是多少?不過有一點可以肯定,它一定比n小。我們可以做一個假設(shè),假設(shè)n可以拆成最小值為1的劃分,如上例中的1 2 3 4 5。這是n的最大數(shù)目的劃分。如果不滿足這個假設(shè),那么 i 一定比這個劃分中的正整數(shù)個數(shù)小。因此可以得到這樣一個公式i * (i + 1) / 2 <= n,即當(dāng)i滿足這個公式時n才可能被劃分。

            綜合上述,源程序如下:
            int Split(int n)
            {
             int nCount = 0;

             int i, j;
             int x;
             int t;
             for (i = 1; ((i * (i+1)) / 2 <= n); ++i)
             {
              t = (i * (i - 1)) / 2;
              if ((n-t)%i)
              {
               continue;
              }
              x = (n - t) / i;
              for (j = x; j <= x+i-1; ++j)
              {
               cout<<j<<"\t";
              }
              cout<<endl;
              ++nCount;
             }
             return nCount;
            }

            posted on 2008-10-21 10:29 閱讀(3326) 評論(5)  編輯 收藏 引用 所屬分類: 算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

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            # re: 整數(shù)劃分算法原理與實現(xiàn)
            2008-10-21 11:31 | hsen
            沒必要這么麻煩吧?只要滿足A = n*(n+1)/2 + n * k就行了吧?
              回復(fù)  更多評論
              
            # re: 整數(shù)劃分算法原理與實現(xiàn)
            2008-10-21 11:36 |
            @hsen
            指的是?  回復(fù)  更多評論
              
            # re: 整數(shù)劃分算法原理與實現(xiàn)
            2008-10-21 18:34 | E劍仙
            第一題要加入DP……  回復(fù)  更多評論
              
            # re: 整數(shù)劃分算法原理與實現(xiàn)
            2008-10-22 17:31 | hsen
            我指的是后面那個問題:將正整數(shù)劃分成連續(xù)的正整數(shù)之和
            要將A劃分的話,必然滿足 A = n *(n+1) /2 + n * k,所以寫代碼的時候只要一個循環(huán)就能搞定了。
            int i, s;
            for(i = 1, s = 0; s <= A; ++i, s+= i){
            if(0 == (A-s)% i){
            int k = (A-s) / i;
            for(int j = 0; j < i; ++j) std::cout<<(j+k)<< " ";
            std::cout<<std::endl;
            }
            }  回復(fù)  更多評論
              
            # re: 整數(shù)劃分算法原理與實現(xiàn)
            2008-10-22 21:41 | 金山毒霸2008
            讓我想起非對稱加密技術(shù),就是建立在相似的大素數(shù)分解的基礎(chǔ)上。  回復(fù)  更多評論
              

            <2010年7月>
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