整数拆分(清华机试题)

来源:牛客网

题目描述

一个整数总可以拆分为2的幂的和,例如: 7=1+2+4 7=1+2+2+2 7=1+1+1+4 7=1+1+1+2+2 7=1+1+1+1+1+2 7=1+1+1+1+1+1+1 总共有六种不同的拆分方式。 再比如:4可以拆分成:4 = 4,4 = 1 + 1 + 1 + 1,4 = 2 + 2,4=1+1+2。 用f(n)表示n的不同拆分的种数,例如f(7)=6. 要求编写程序,读入n(不超过1000000),输出f(n)%1000000000。
输入描述:
每组输入包括一个整数:N(1<=N<=1000000)。
输出描述:
对于每组数据,输出f(n)%1000000000。
示例1
输入

7
输出

6

一开始我的思路

利用递归去枚举,结果可想而知,内存瞬间爆炸,然后就想这题目应该用递推,但是尝试了下没发现递推的规律,最后只能看大佬的答案了。

搬运一下思路:

记f(n)为n的划分数,我们有递推公式:

f(2m + 1) = f(2m),
f(2m) = f(2m - 1) + f(m),

初始条件:f(1) = 1。
证明:(证明的要点是考虑划分中是否有1。)

记:

A(n) = n的所有划分组成的集合,
B(n) = n的所有含有1的划分组成的集合,
C(n) = n的所有不含1的划分组成的集合,
则有: A(n) = B(n)∪C(n)。

又记:

f(n) = A(n)中元素的个数,
g(n) = B(n)中元素的个数,
h(n) = C(n)中元素的个数,
易知: f(n) = g(n) + h(n)。

以上记号的具体例子见文末。
我们先来证明: f(2m + 1) = f(2m),

首先,2m + 1 的每个划分中至少有一个1,去掉这个1,就得到 2m 的一个划分,故 f(2m + 1)≤f(2m)。
其次,2m 的每个划分加上个1,就构成了 2m + 1 的一个划分,故 f(2m)≤f(2m + 1)。
综上,f(2m + 1) = f(2m)。

接着我们要证明: f(2m) = f(2m - 1) + f(m),

把 B(2m) 中的划分中的1去掉一个,就得到 A(2m - 1) 中的一个划分,故 g(2m)≤f(2m - 1)。
把 A(2m - 1) 中的划分加上一个1,就得到 B(2m) 中的一个划分,故 f(2m - 1)≤g(2m)。
综上,g(2m) = f(2m - 1)。

把 C(2m) 中的划分的元素都除以2,就得到 A(m) 中的一个划分,故 h(2m)≤f(m)。
把 A(m) 中的划分的元素都乘2,就得到 C(2m) 中的一个划分,故 f(m)≤h(2m)。
综上,h(2m) = f(m)。

所以: f(2m) = g(2m) + h(2m) = f(2m - 1) + f(m)。

这就证明了我们的递推公式。

代码:

# include <iostream>
# include <cstdio>
# define NUM 1000000000
using namespace std;
int f[1000001];
int main(){
    f[0] = 0;
    f[1] = 1;
    for (int i = 2; i < 1000001; i++) {
        if (i % 2 == 0) {
            f[i] = (f[i - 1] + f[i / 2])%NUM;
        }
        else {
            f[i] = f[i - 1];
        }
    }
    int n;
    while (cin >> n) {

        cout << f[n] << endl;
    }

}

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/Fei20140908/article/details/82556037