卡特兰数——Catalan Number

卡特兰数:数学组合中一个常出现在各种计数问题中的数列,以比利时的数学家欧仁·查理·卡特兰的名字命名。


从第0项开始依次为:1,1,2,5,14,42,132,429,1430,4862, 16796, 58786, 208012, 742900, 2674440, 9694845, 35357670, 129644790, 477638700, 1767263190, 6564120420, 24466267020, 91482563640, 343059613650, 1289904147324, 4861946401452, ...


递推公式:a_{n+1}=a_{1}a_{n}+a_{2}a_{n-1}+a_{3}a_{n-2}+\cdot \cdot \cdot +a_{n}a_{1};      a_{n}=a_{n-1}*(4n-2)/(n+1)


递推关系的解:a_{n}=C_{2n}^{n}/(n+1)=C_{2n}^{n}-C_{2n}^{n-1}

应用 

 (1)矩阵连乘括号化:P=A_{0}\cdot A_{1}\cdot \cdot \cdot A_{n};根据乘法结合律,不改变矩阵的顺序,只用括号表示成对的乘积,则括号化方案共:a_{n}种。

(2)出栈次序:不考虑栈的大小,若入栈顺序为:a_{0},a_{1},a_{2},\cdot \cdot \cdot,a_{n},则共有a_{n}种出栈序列。

(3)凸多边形三角划分:凸n边形,使用若干不相交的对角线将其划分成若干个三角形,,共有a_{n}种划分方案。

(4)二叉树的组成:使用n个节点构建二搜索树,共能构建a_{n}种二叉搜索树。

(5)括号正确匹配:有n对括号,即n个"("和n个")",排列所有的括号,使每一个"("都有唯一的")"与之匹配,共有a_{n}种排列方式。

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/qq_36165148/article/details/81452504