整数划分问题(Java递归)

简介: 整数划分问题(Java递归)

整数划分问题(Java递归)


0、 问题描述

整数划分问题

将正整数n表示成一系列正整数之和:n=n1+n2+…+nk,其中n1≥n2≥…≥nk≥1,k≥1。正整数n的这种表示称为正整数n的划分。求正整数n的不同划分个数。

样例

例如正整数6有如下11种不同的划分:

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

1、递归式

在本例中,如果设p(n)为正整数n的划分数,则难以找到递归关系,因此考虑增加一个自变量:将最大加数n1不大于m的划分个数记作q(n,m)。可以建立q(n,m)的如下递归关系。

q(n,1)=1, n>=1

当最大加数n1不大于1时,任何正整数n只有一种划分形式, 即n=1+1+1+…+1;

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。

q(n,n)=1+q(n,n-1)

正整数n的划分由n1=n的划分和n1≤n-1的划分组成。

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。

递归关系如下:

tp

正整数n的划分数p(n)=q(n,n)。

递归图

在这里插入图片描述

2、代码

对于一个给定的n(n>=1),计算最大加数不超过m的方案数量

public class Solution {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        int[] arr = new int[2];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            arr[i] = scanner.nextInt();
        }
        int x = arr[0];
        int y = arr[1];
        if (x < 1 || y < 1) {
            System.out.println("你输入的参数中有非正整数,请返回后重新输入!");
            return;
        }
        System.out.println("对于你输入的参数,求得的整数划分问题的解的个数为:" + helper(x, y));
    }
    public static int helper(int a, int b) {
        if (a == 1 || b == 1)
            return 1;
        if (a < b)
            return helper(a, a);
        if (a == b)
            return helper(a, b - 1) + 1;
        return helper(a, b - 1) + helper(a - b, b);
    }
}

3、参考

  • 算法设计与分析(第4版)

结束!

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