经典公式模板

2019-04-14 21:21发布

1、全错排的递推公式为:f(n) = (f(n-1)+f(n-2))*(n-1) 【解释】n 个整数编号为 1sim n 进行全排列,编号为 i 的数字不排在位置 i 处,则为错排。全错排则是所有数字均排错。 【相关题目】杭电2049 2、卡特兰数:  C_n = frac{(2n)!}{(n+1)!n!} 【解释】卡特兰数是一种经典的组合数,经常出现在各种计算中,其前几项为 1,1, 2, 5, 14, 42, 132, 429, 1430, 4862, 16796,...(ngeqslant 0) 【递推公式】C_n = (4n-2)/(n+1)C_{n-1} C_{n+1} = sum_{i=0}^{n}C_iC_{n-i} = C_0C_n + C_1C_{n-1}+...+C_{n-1}C_1+C_nC_0 (n-3)C_n = n/2(C_3C_{n-1}+C_4C_{n-2}+...+C_{n-1}C_3) 所有的奇卡塔兰数 C_n 都满足 n = 2^k-1
所有其他的卡塔兰数都是偶数。 卡塔兰数的渐近增长为 C_n = frac{4^n}{n^{3/2}sqrtpi} 【相关题目】1):给出一个n,要求一个长度为2n的01序列,使得序列的任意前缀中1的个数不少于0的个数。(求C_n即可) 2):C_n表示所有包含n组括号的合法运算式的个数。 n对左右括号。((())) ()(()) ()()() (())() (()()) 3):C_n表示有n+1个叶子的二叉树的个数 4):C_n表示所有在n × n格点中不越过对角线的单调路径的个数 (一个单调路径从格点左下角出发,在格点右上角结束,每一步均为向上或向右 ) 5):C_n表示通过连结顶点而将n + 2边的凸多边形分成三角形的方法个数 
下图中为n = 4的情况: 6):C_n表示用n个长方形填充一个高度为n的阶梯状图形的方法个数 
下图为 n = 4的情况:  7):C_n表示所有不同构的含n个分枝结点的满二叉树的个数(一个有根二叉树是满的当且仅当每个结点都有两个子树或没有子树) 8):C_n表示集合 {1,2,...,n}的不交叉划分的个数. 其中每个段落的长度为2 9):C_n表示对 {1,2,...,n} 依序进出栈的置换个数 【经典问题总结】 1):括号化问题   矩阵连乘: P = a_1*a_2*...*a_n,依据乘法结合律,不改变其顺序,只用括号表示成对的乘积,试问有几种括号化的方案?(C_n) 2):出栈次序问题
  一个栈(无穷大)的进栈序列为 1,2,...,n 有多少个不同的出栈序列? 
  类似: 
  (1)有2n个人排成一行进入剧场。入场费5元。其中只有n个人有一张5元钞票,另外n人只有10元钞票,剧院无其它钞票,问有多少中方法使得只要有10元的人买票,售票处就有5元的钞票找零?(将持5元者到达视作将5元入栈,持10元者到达视作使栈中某5元出栈) 
  (2)在圆上选择2n个点,将这些点成对连接起来,使得所得到的n条线段不相交的方法数。  3):将多边行划分为三角形问题(将一个凸多边形区域分成三角形区域的方法数? )
  类似:一位大城市的律师在她住所以北n个街区和以东n个街区处工作。每天她走2n个街区去上班。如果她从不穿越(但可以碰到)从家到办公室的对角线,那么有多少条可能的道路?
4):给顶节点组成二叉树的问题
  给定N个节点,能构成多少种形状不同的二叉树? 
  先去一个点作为顶点,然后左边依次可以取0至N-1个相对应的,右边是N-1到0个,两两配对相乘,就是 C_0C_{n-1} + C_1C_{n-2}+C_2C_{n-3}+...+C_{n-1}C_0 = C_n     【参考资料】 CSDN博客 卡特兰数(好像很有用的说) 百度百科 卡特兰数