問題:
n個元素的集合{1,2,.,n }可以劃分為若干個非空子集。例如,當(dāng)n=4 時,集合{1,2,3,4}可以劃分為15個不同的非空子集如下:
{1},{2},{3},{4}}, {{1,2},{3},{4}},
{{1,3},{2},{4}}, {{1,4},{2},{3}},
{{2,3},{1},{4}}, {{2,4},{1},{3}},
{{3,4},{1},{2}}, {{1,2},{3,4}},
{{1,3},{2,4}}, {{1,4},{2,3}},
{{1,2,3},{4}}, {{1,2,4},{3}},
{{1,3,4},{2}}, {{2,3,4},{1}},
{{1,2,3,4}}
其中,集合{{1,2,3,4}} 由1個子集組成;集合{{1,2},{3,4}},{{1,3},{2,4}},{{1,4},{2,3}},{{1,2,3},{4}},{{1,2,4},{3}},{{1,3,4},{2}},{{2,3,4},{1}} 由2個子集組成;集合{{1,2},{3},{4}},{{1,3},{2},{4}},{{1,4}.{2},{3}},{{2,3},{1},{4}},{{2,4},{1},{3}},{{3,4},{1},{2}} 由3 個子集組成;集合{{1},{2},{3},{4}} 由4個子集組成。
編程任務(wù):
給定正整數(shù)n 和m,計算出n 個元素的集合{1,2,., n }可以劃分為多少個不同的由m 個
非空子集組成的集合。
數(shù)據(jù)輸入:
由文件input.txt 提供輸入數(shù)據(jù)。文件的第1 行是元素個數(shù)n 和非空子集數(shù)m。
結(jié)果輸出:
程序運(yùn)行結(jié)束時,將計算出的不同的由m個非空子集組成的集合數(shù)輸出到文件output.txt中。
輸入文件示例輸出文件示例
input.txt output.txt
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解題思路:
設(shè)n個元素的集合可以劃分為F(n,m)個不同的由m個非空子集組成的集合。
考慮3個元素的集合,可劃分為
① 1個子集的集合:{{1,2,3}}
② 2個子集的集合:{{1,2},{3}},{{1,3},{2}},{{2,3},{1}}
③ 3個子集的集合:{{1},{2},{3}}
∴F(3,1)=1;F(3,2)=3;F(3,3)=1;
如果要求F(4,2)該怎么辦呢?
A.往①里添一個元素{4},得到{{1,2,3},{4}}
B.往②里的任意一個子集添一個4,得到
{{1,2,4},{3}},{{1,2},{3,4}},
{{1,3,4},{2}},{{1,3},{2,4}},
{{2,3,4},{1}},{{2,3},{1,4}}
∴F(4,2)=F(3,1)+2*F(3,2)=1+2*3=7
推廣,得F(n,m)=F(n-1,m-1)+m*F(n-1,m)
注:
解法來自網(wǎng)絡(luò)。一本書上只是簡單的說這是bell數(shù),但是對組合論不是太了解。所以看到這個答案時覺得很清晰,就記錄了下來
1. 帶權(quán)中位數(shù):
帶權(quán)中位數(shù)的應(yīng)用場景是:一條線上有n個點(diǎn),找出一個位置,使n個點(diǎn)到這個位置的帶權(quán)距離最小。一般這個位置就是n個點(diǎn)的帶權(quán)中位數(shù)。如果沒有涉及到權(quán)重問題,則指得就是中位數(shù)。
上面說的距離都是指絕對距離,即|x1-x2|
2. 士兵站隊(duì)
問題:
在一個劃分成網(wǎng)格的操場上,n個士兵散亂地站在網(wǎng)格點(diǎn)上。網(wǎng)格點(diǎn)由整數(shù)坐標(biāo)(x,y)表示。士兵們可以沿網(wǎng)格邊上、下、左、右移動一步,但在同一時刻任一網(wǎng)格點(diǎn)上只能有一名士兵。按照軍官的命令,士兵們要整齊地列成一個水平隊(duì)列,即排列成(x,y),(x+1,y),…,(x+n-1,y)。如何選擇x和y的值才能使士兵們以最少的總移動步數(shù)排成一列。
算法:
#include <iostream>
#include <algorithm>

using namespace std;

int x[10000];
int y[10000];

int main()


{
int n;
cin>>n;

for(int i = 0; i < n; ++i)
cin>>x[i]>>y[i];

int tempx;
int tempy;


//帶權(quán)中位數(shù)的第一次用,因?yàn)閥最后都是一樣,所以向y移動的總步數(shù)要最少
nth_element(y, y + n / 2, y + n);
tempy = y[n/2];

sort(x, x + n);


//x最好是要不一樣的,所以先假定他們排成0,1,2
,n
for(int i = 0; i < n; ++i)
x[i] -= i;


//最后剩余的是offset,所以要選一個中位數(shù)(對上面的排列進(jìn)行complete,使其成為最后真正的排列),使得各個offset到這個位置的總步數(shù)最少
nth_element(x, x + n / 2, x + n);
tempx= x[n/2];

int total=0;

for(int i = 0; i < n; ++i)


{
total += abs(y[i] - tempy);
total += abs(x[i] - tempx);
}
cout<<total<<endl;

}

注:
基本這個算法來自網(wǎng)路,但由于沒有注釋,看了很久才弄明白,于是在這里記錄下來