这里先给出2个例子,等会再结合题目分析: 第一种:
有1克、2克、3克、4克的砝码各一
枚,能称出哪几种重量?每种重量各有几种可能方案?
考虑用母函数来解决这个问题:
我们假设x表示砝码,x的指数表示砝码的重量,
这样:
1个1克的砝码可以用函数1+x表示,
1个2克的砝码可以用函数1+x2 表示,
1个3克的砝码可以用函数1+x3表示,
1个4克的砝码可以用函数1+x4表示,
上面这四个式子懂吗?
我们拿1+x2
来说,前面已经说过,x表示砝码,x的指数表示重量,即这里就是一个质量为2的砝码,
那么前面的1表示什么?1代表重量为2的砝码数量为0个。(理解!)
不知道大家理解没,我们这里结合前面那句话:
“把组合问题的加法法则和幂级数的t的乘幂的相加对应起来”
1+x2表示了两种情况:1表示质量为2的砝码取0个的情况,
x2表示质量为2的砝码取1个的情况。(取or不取)
这里说下各项系数的意义:
在x前面的系数a表示相应质量的砝码取a个,而1就表示相应砝码取0个,
这里可不能简单的认为相应砝码取0个就该是0*x2
(而是1*x0)。
几种砝码的组合可以称重的情况,可以用以上几个函数的乘积表示:
(1+x)(1+x2
)(1+x3 )(1+x4 )
=(1+x+x2 +x3 )(1+x3
+x4 +x7 )
=1+x+x2+2x3+2x4+2x5+2x6+2x7+x8+x9+x10
从上面的函数知道:可称出从1克到10克,系数便是方案数。(!!!经典!!!)
例如右端有2x5
项,即称出5克的方案有2:5=3+2=4+1;
同样,6=1+2+3=4+2;10=1+2+3+4。
故称出6克的方案有2,称出10克的方案有1 。
接下来是第二种情况:
求用1分、2分、3分的邮票贴出不同数值的方案数:
大家把这种情况和第一种比较有何区别?第一种每种是一个,而这里每种是无限的。
以展开后的x4
为例,其系数为4,即4拆分成1、2、3之和的拆分数为4;
即
:4=1+1+1+1=1+1+2=1+3=2+2
这里再引出两个概念整数拆分和拆分数:
所谓整数拆分即把整数分解成若干整数的和(相当于把n个无区别的球放到n个无标志的盒子,盒子允许空,也允许放多于一个球)。
整数拆分成若干整数的和,办法不一,不同拆分法的总数叫做拆分数。
现在以上面的第二种情况每种种类个数无限为例,给出模板:
1 #include <iostream> 2 using namespace std; 3 const int _max = 10001; // c1是保存各项质量砝码可以组合的数目 // c2是中间量,保存没一次的情况 4 int c1[_max], c2[_max]; 5 int main() 6 { 7 //int n,i,j,k; 8 int nNum; // 9 int i, j, k; 10 while(cin >> nNum) 11 { 12 for(i=0; i<=nNum; ++i) // ---- ① 13 { 14 c1[i] = 1; 15 c2[i] = 0; 16 } 17 for(i=2; i<=nNum; ++i) // ----- ② 18 { 19 for(j=0; j<=nNum; ++j) // ----- ③ 20 for(k=0; k+j<=nNum; k+=i) // ---- ④ 21 { 22 c2[j+k] += c1[j]; 23 } 24 for(j=0; j<=nNum; ++j) // ---- ⑤ 25 { 26 c1[j] = c2[j]; 27 c2[j] = 0; 28 } 29 } 30 cout << c1[nNum] << endl; 31 } 32 return 0; 33 }
我们来解释下上面标志的各个地方:(***********!!!重点!!!***********)
①
、首先对c1初始化,由第一个表达式(1+x+x2+..xn)初始化,把质量从0到n的所有砝码都初始化为1.
② 、
i从2到n遍历,这里i就是指第i个表达式,上面给出的第二种母函数关系式里,每一个括号括起来的就是一个表达式。
③、j
从0到n遍历,这里j就是(前面i個表達式累乘的表達式)里第j个变量,(這裡感謝一下seagg朋友給我指出的錯誤,大家可以看下留言處的討論)。
如(1+x)(1+x^2)(1+x^3),j先指示的是1和x的系数,i=2执行完之后变为
(1+x+x^2+x^3)(1+x^3),这时候j应该指示的是合并后的第一个括号的四个变量的系数。.
④ 、
k表示的是第j个指数,所以k每次增i(因为第i个表达式的增量是i)。
⑤
、把c2的值赋给c1,而把c2初始化为0,因为c2每次是从一个表达式中开始的
原文:http://www.cnblogs.com/vivider/p/3654968.html