Catalan数的直观理解

模型:n个0和n个1组成一个2n位的2进制数,要求从左到右扫描时,1的累计数始终都小于等于0的累计数,求满足条件的数有多少?
证明:在2n位上填入n个0的方案数为(C_{2n}^{n})。而从(C_{2n}^{n})中减去不符合要求的方案数即为所求答案。在从左往右扫时,必然会在某一个奇数位(2p+1)上首先出现(p+1)个1,和(p)个0,此后的([2p+2,2n])上的(2n−(2p+1))位有(n−p)个0, (n−p−1)个1。如若把后面这部分(2n−(2p+1))位的1与0互换,使之成为(n−p)个1,(n−p−1)个0,结果得1个由(n+1)个1和(n−1)个0组成的(2n)位数,即一个不合法的方案必定对应着一个由(n+1)个1和(n-1)个0组成的一个排列。不符合要求的方案数为(C_{2n}^{n+1})

[Catalan(n) = C_{2n}^{n} - C_{2n}^{n+1} ]

本人菜鸡一枚!
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