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递归经典整数划分问题

2017-05-19 18:35 218 查看
整数划分问题是将一个正整数n拆成一组数连加并等于n的形式,且这组数中的最大加数不大于n。

比如6的整数划分为
    最大数(m)  
      6         6
      5            5 + 1(结果为(6-5)的划分数且m<=5)
      4         4 + 2, 4 + 1 + 1(结果为(6-4)的划分数且m<=4)
      3         3 + 3, 3 + 2 + 1, 3 + 1 + 1 + 1(结果为(6-3)的划分数且m<=3)
      2            2 + 2 + 2, 2 + 2 + 1 + 1, 2 + 1 + 1 + 1 + 1(结果为(6-2)的划分数且m<=2)
      1         1 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1(结果为(6-1)的划分数且m<=1)

递归函数的声明为 int solve(int n, int m);其中n为要划分的正整数,m是划分中的最大加数(当m > n时,最大加数为n),
    1 当n = 1或m = 1时,solve的值为1,可根据上例看出,只有一个划分1 或 1 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1
    可用程序表示为if(n == 1 || m == 1) return 1;(这个地方便是递归程序的出口)
    
    2 下面看一看m 和 n的关系。它们有三种关系
    (1) m > n
    在整数划分中实际上最大加数不能大于n,因此在这种情况可以等价为solve(n, n);
    可用程序表示为if(m > n) return solve(n, n);    
    (2) m = n
    这种情况可用递归表示为solve(n, m - 1) + 1,从以上例子中可以看出,就是最大加
    数为6和小于6的划分之和
    用程序表示为if(m == n) return solve(n, m - 1) + 1;
    (3) m < n
    这是最一般的情况,在划分的大多数时都是这种情况。
    从上例可以看出,设m = 4,那solve(6, 4)的值是最大加数小于4划分数和整数2的划分数的和。
    因此,solve(n, m)可表示为solve(n, m - 1) + solve(n - m, m);(m<=4的值,肯定等于m<4的值加上m=4的值,m<4的值肯定会在后面解决,那m=4的值会在当前解决,比如说我已经确定最大数是4(m)了,那么决定划分数的因素就是6-4(n-m)怎样去划分了,当然你当前的最大m为4,所以你剩下的划分的最大值要小于等于4)

     代码

#include <iostream>
using namespace std;
int solve(int n,int m)//n是当前被划分值,m是划分快中最大的值
{
if(n==1||m==1)//问题的出口
return 1;

//以下是三种情况的讨论。
if(m>n)//
return solve(n,n);
if(m==n)
return solve(n,m-1)+1;
if(m<n)
return solve(n,m-1)+solve(n-m,m);//这一句最难理解,模拟一下过程。
}
int main()
{
int x;
cin>>x;
cout<<solve(x,x)<<endl;
}


总结:

使用递归的一般条件:

1.递归算法一定要有一个边界出口,能够结束程序。

2.参数收敛,参数都是收敛于边界的。(感觉跟第一条没什么区别)

3.自身调用。(个人理解就是,你可以通过边界的加加减减,并通过几个值之间的关系,递推出最终的结果,类似于整数划分斐波那契。。。。hanoi问题我现在还是搞不懂!!)
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