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技术文摘
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整数划分问题是将一个正整数n拆成一组数连加并等于n的形式,且这组数中的最大加数不大于n。
    如6的整数划分为
   
    6
    5 + 1
    4 + 2, 4 + 1 + 1
    3 + 3, 3 + 2 + 1, 3 + 1 + 1 + 1
    2 + 2 + 2, 2 + 2 + 1 + 1, 2 + 1 + 1 + 1 + 1
    1 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1
共11种。下面介绍一种通过递归方法得到一个正整数的划分数。
   
    递归函数的声明为 int split(int n, int m);其中n为要划分的正整数,m是划分中的最大加数(当m > n时,最大加数为n),
    1 当n = 1或m = 1时,split的值为1,可根据上例看出,只有一个划分1 或 1 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1
    可用程序表示为if(n == 1 || m == 1) return 1;
   
    2 下面看一看m 和 n的关系。它们有三种关系
    (1) m > n
    在整数划分中实际上最大加数不能大于n,因此在这种情况可以等价为split(n, n);
    可用程序表示为if(m > n) return split(n, n);   
    (2) m = n
    这种情况可用递归表示为split(n, m - 1) + 1,从以上例子中可以看出,就是最大加
    数为6和小于6的划分之和
    用程序表示为if(m == n) return (split(n, m - 1) + 1);
    (3) m < n
    这是最一般的情况,在划分的大多数时都是这种情况。
    从上例可以看出,设m = 4,那split(6, 4)的值是最大加数小于4划分数和整数2的划分数的和。
    因此,split(n, m)可表示为split(n, m - 1) + split(n - m, m)
   
    根据以上描述,可得源程序如下:
int split(int n, int m)
{
 if (n == 1 || m == 1)
 {
  return 1;
 }
 if (n < m)
 {
  return split(n, n);
 }
 if (n == m)
 {
  return 1 + split(n, m-1);
 }
 if (n > m)
 {
  return split(n-m, m) + split(n, m-1);
 }
}
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
将正整数划分成连续的正整数之和
如15可以划分成4种连续整数相加的形式:
15
7 8
4 5 6
1 2 3 4 5

    首先考虑一般的形式,设n为被划分的正整数,x为划分后最小的整数,如果n有一种划分,那么结果就是x,如果有两种划分,就是x和 x + 1,如果有m种划分,就是 x 、x + 1 、x + 1 、x + 2 、... 、x + m - 1,将每一个结果相加得到一个公式(i * x + i * (i - 1) / 2) = n,i为当前划分后相加的正整数个数。
满足条件的划分就是使x为正整数的所有情况。
如上例,当i = 1时,即划分成一个正整数时,x = 15, 当i = 2时, x = 7。
当i = 3时,x = 4, 当i = 4时,4/9,不是正整数,因此,15不可能划分成4个正整数相加。
当i = 5时,x = 1。
    这里还有一个问题,这个i的最大值是多少?不过有一点可以肯定,它一定比n小。我们可以做一个假设,假设n可以拆成最小值为1的划分,如上例中的1 2 3 4 5。这是n的最大数目的划分。如果不满足这个假设,那么 i 一定比这个划分中的正整数个数小。因此可以得到这样一个公式i * (i + 1) / 2 <= n,即当i满足这个公式时n才可能被划分。

综合上述,源程序如下:
int Split(int n)
{
 int nCount = 0;

 int i, j;
 int x;
 int t;
 for (i = 1; ((i * (i+1)) / 2 <= n); ++i)
 {
  t = (i * (i - 1)) / 2;
  if ((n-t)%i)
  {
   continue;
  }
  x = (n - t) / i;
  for (j = x; j <= x+i-1; ++j)
  {
   cout<<j<<"\t";
  }
  cout<<endl;
  ++nCount;
 }
 return nCount;
}

posted on 2008-10-21 10:29 阅读(3225) 评论(5)  编辑 收藏 引用 所属分类: 算法与数据结构

FeedBack:
# re: 整数划分算法原理与实现
2008-10-21 11:31 | hsen
没必要这么麻烦吧?只要满足A = n*(n+1)/2 + n * k就行了吧?
  回复  更多评论
  
# re: 整数划分算法原理与实现
2008-10-21 11:36 |
@hsen
指的是?  回复  更多评论
  
# re: 整数划分算法原理与实现
2008-10-21 18:34 | E剑仙
第一题要加入DP……  回复  更多评论
  
# re: 整数划分算法原理与实现
2008-10-22 17:31 | hsen
我指的是后面那个问题:将正整数划分成连续的正整数之和
要将A划分的话,必然满足 A = n *(n+1) /2 + n * k,所以写代码的时候只要一个循环就能搞定了。
int i, s;
for(i = 1, s = 0; s <= A; ++i, s+= i){
if(0 == (A-s)% i){
int k = (A-s) / i;
for(int j = 0; j < i; ++j) std::cout<<(j+k)<< " ";
std::cout<<std::endl;
}
}  回复  更多评论
  
# re: 整数划分算法原理与实现
2008-10-22 21:41 | 金山毒霸2008
让我想起非对称加密技术,就是建立在相似的大素数分解的基础上。  回复  更多评论
  

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