卡特兰数

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卡特兰数能够应用于两个典型问题:

1.出栈合法性:一个栈(无穷大)的进栈序列为1,2,3,...,n。问有多少个不同的出栈序列?

(分析)假定,最后出栈的元素为k。显然,k取不同值时的情况是相互独立的,也就是求出每种k最后出栈的情况数后可用加法原则。

因为k最后出栈,因此。在k入栈之前。比k小的值均出栈。此处情况有f(k-1)种。

而之后比k大的值入栈。且都在k之前出栈。因此有f(n-k)种方式。

因为比k小和比k大的值入栈出栈情况是相互独立的。此处可用乘法原则,f(n-k)*f(k-1)种,求和便是Catalan递归式。

2.凸多边形三角划分:输入凸多边形的边数n。求不同划分的方案数f(n)

(分析)求f(n)的问题等价于——用k把凸多边形分成两部分,这时对于固定的k。

方案数w(k)=凸k多边形的划分方案数乘以凸n-k+1多边形的划分方案数

k能够从2到n-1连续变化,即f(n)=w(2)+w(3)+...+w(n-1)

最后求和即得到卡特兰数的递推式。

当然,假设求凸多边形最优三角划分时,思路也是从k处断开。然后动态规划求解。

n不大时,可考虑算好前nCartalan数直接返回。

cpp代码:

#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
        string Cartalan[]={"1","1","2","5","14",
                "42","132","429","1430","4862",
                "16796","58786","208012","742900","2674440",
                "9694845","35357670","129644790","477638700","1767263190",
                "6564120420","24466267020"};
        int n;
        while(cin>>n){
           cout<<Cartalan[n]<<endl;
        }
        return 0;
}


原文地址:https://www.cnblogs.com/clnchanpin/p/6735261.html