SDNUOJ 1491 整数划分(三)

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Description

整数划分是一个经典的问题。请写一个程序,完成以下要求。

Input

每组输入是两个整数

n
k
(1 \leq n \leq 50, 1 \leq k \leq n)

Output

对于输入的 n, k
第一行: 将 n 划分成若干正整数之和的划分数。
第二行: 将 n 划分成 k 个正整数之和的划分数。
第三行: 将 n 划分成最大数不超过k的划分数。
第四行: 将 n 划分成若干个奇正整数之和的划分数。
第五行: 将 n 划分成若干不同整数之和的划分数。
第六行: 打印一个空行

Sample Input

5 2

Sample Output

7
2
3
3
3

问题1.将 n 划分成若干正整数之和的划分数

dp[i][j]
表示将整数
i
划分成最大数不超过
j
的划分数

(1) 当

i<j
时,
i
不可能划分为大于
i
的数,所以
dp[i][j]=dp[i][i]

(2) 当

i>j
时,根据划分中是否含有
j
可以分为两种情况:

  • 若划分中含有

    j
    ,在
    i
    中减去
    j
    ,剩下的就相当于把
    i-j
    划分成最大数不超过
    j
    ,即
    dp[i-j][j]

  • 若划分中不含

    j
    ,就相当于把
    i
    划分为最大数不超过
    j-1
    ,即
    dp[i][j-1]

  • 因此,

    dp[i][j]=dp[i-j][j]+dp[i][j-1]

(3) 当

i=j
时,根据划分中是否含有
j
可以分为两种情况:

  • 若划分中含有

    j
    ,此时划分数为
    1

  • 若划分中不含

    j
    ,就相当于把
    i
    划分为最大数不超过
    j-1
    ,即
    dp[i][j-1]

  • 因此,

    dp[i][j]=1+dp[i][j-1]

答案:

dp[n][n]

问题2.将 n 划分成 k 个正整数之和的划分数

dp[i][j]
表示将整数
i
划分成
j
个正整数的划分数

(1) 当

i<j
时,不可能出现,即
dp[i][j]=0

(2) 当

i=j
时,只有一种情况,即把
i
划分为
i
1
,即
dp[i][j]=1

(3) 当

i>j
时,根据划分中是否含有
1
可以分为两种情况:

  • 若划分中含有

    1
    ,就在
    i
    中减去一个
    1
    ,剩下的就相当于把
    i-1
    划分成
    j-1
    个正整数,即
    dp[i-1][j-1]

  • 若划分中不含

    1
    ,意味着
    j
    个划分至少为
    2
    ,就将
    j
    个划分都减去一个
    1
    ,剩下的就相当于把
    i-j
    划分成
    j
    个正整数,即
    dp[i-j][j]

  • 因此,

    dp[i][j]=dp[i-1][j-1]+dp[i-j][j]

答案:

dp[n][k]

问题3.将 n 划分成最大数不超过 k 的划分数

可以发现,该问题的状态表示和状态转移与 问题1 完全相同,两者的区别在于最后答案的取值不同,可以把该题看作 问题1 的特例。

……分析略……

答案:

dp[n][k]

问题4.将 n 划分成若干个奇正整数之和的划分数

f[i][j]
表示将
i
划分为
j
个奇数之和的划分数

g[i][j]
表示将
i
划分为
j
个偶数之和的划分数

(1) 将

g[i][j]
j
个划分都去掉
1
,可以得到
f[i-j][j]
,故
g[i][j] = f[i-j][j]

(2)

f[i][j]
根据划分中是否含有
1
可以分为两种情况:

  • 若划分中含有

    1
    ,可以将
    1
    的划分减掉,剩下的就相当于将
    i-1
    划分为
    j-1
    个奇数,即
    f[i-1][j-1]

  • 若划分中不含

    1
    ,就将
    j
    个划分都减掉一个1,剩下的就相当于将
    i-j
    划分为
    j
    个偶数,即
    g[i-j][j]

  • 因此,

    f[i][j]=f[i-1][j-1]+g[i-j][j]

答案:

f[n][0]+f[n][1]+……+f[n][n]

问题5.将 n 划分成若干不同整数之和的划分数

dp[i][j]
表示将整数
i
划分成互不相同且最大数不超过
j
的划分数

(1) 当

i<j
时,
i
不能划分为大于
i
的数,所以
dp[i][j]=dp[i][i]

(2) 当

i>j
时,根据划分中是否含有
j
可以分为两种情况:

  • 若划分中含有

    j
    ,那就在
    i
    中减去一个
    j
    ,由于是互不相同的,所以剩下的就相当于把
    i-j
    划分成最大数不超过
    j-1
    ,即
    dp[i-j][j-1]

  • 若划分中不含

    j
    ,意味着划分中每个数都小于
    j
    ,相当于最大数不超过
    j-1
    ,即
    dp[i][j-1]

  • 因此,

    dp[i][j]=dp[i-j][j-1]+dp[i][j-1]

(3) 当

i=j
时,根据划分中是否含有
j
可以分为两种情况:

  • 若划分中含有

    j
    ,此时只有
    1
    种情况

  • 若划分中不含

    j
    ,意味着划分中每个数都小于
    j
    ,相当于最大数不超过
    j-1
    ,即
    dp[i][j-1]

  • 因此,

    dp[i][j]=1+dp[i][j-1]

答案:

dp[n][n]

注意:本题数组一定要开大点!

参考链接:https://www.cnblogs.com/jackge/p/3163835.html

AC代码:

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>

using namespace std;
const int N = 110;

int dp[N][N];
int f[N][N];
int g[N][N];

int main()
{
    int n, k;
    while(~scanf("%d%d", &n, &k))
    {
        // 问题1.将n划分成若干正整数之和的划分数
        memset(dp, 0, sizeof dp);
        for(int i = 1; i <= n; i++)
        {
            for(int j = 1; j <= n; j++)
            {
                if(i < j)   dp[i][j] = dp[i][i];
                else if(i == j) dp[i][j] = 1 + dp[i][j - 1];
                else    dp[i][j] = dp[i - j][j] + dp[i][j - 1];
            }
        }
        printf("%d\n", dp[n][n]);
        
        // 问题2.将n划分成k个正整数之和的划分数
        memset(dp, 0, sizeof dp);
        for(int i = 1; i <= n; i++)
        {
            for(int j = 1; j <= n; j++)
            {
                if(i < j)   dp[i][j] = 0;
                else if(i == j) dp[i][j] = 1;
                else    dp[i][j] = dp[i - 1][j - 1] + dp[i - j][j];
            }
        }
        printf("%d\n", dp[n][k]);
        
        // 问题3.将n划分成最大数不超过k的划分数
        memset(dp, 0, sizeof dp);
        for(int i = 1; i <= n; i++)
        {
            for(int j = 1; j <= n; j++)
            {
                if(i < j)   dp[i][j] = dp[i][i];
                else if(i == j) dp[i][j] = 1 + dp[i][j - 1];
                else    dp[i][j] = dp[i - j][j] + dp[i][j - 1];
            }
        }
        printf("%d\n", dp[n][k]);
        
        // 问题4.将n划分成若干个奇正整数之和的划分数
        memset(f, 0, sizeof f);
        memset(g, 0, sizeof g);
        f[0][0] = 1, g[0][0] = 1;
        for(int i = 1; i <= n; i++)
        {
            for(int j = 1; j <= n; j++)
            {
                g[i][j] = f[i - j][j];
                f[i][j] = f[i - 1][j - 1] + g[i - j][j];
            }
        }
        int ans = 0;
        for(int i = 0; i <= n; i++) ans += f[n][i];
        printf("%d\n", ans);
        
        // 问题5.将 n 划分成若干不同整数之和的划分数
        memset(dp, 0, sizeof dp);
        for(int i = 1; i <= n; i++)
        {
            for(int j = 1; j <= n; j++)
            {
                if(i < j)   dp[i][j] = dp[i][i];
                else if(i == j) dp[i][j] = 1 + dp[i][j - 1];
                else    dp[i][j] = dp[i - j][j - 1] + dp[i][j - 1];
            }
        }
        printf("%d\n\n", dp[n][n]);
    }
    
    return 0;
}
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