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【算法小總結】母函數模板

研究以下多項式乘法

可以看出:

x2項的係數a1a2+a1a3+...+an-1an中所有的項包括n個元素a1a2an中取兩個組合的全體;

同理:x3項係數包含了從n個元素a1a2an中取3個元素組合的全體;

以此類推。 

特例:

若令a1=a2= =an=1,在(8-1)式中a1a2+a1a3+...+an-1an項係數中每一個組合有1個貢獻,其他各項以此類推。故有:

母函數定義:

對於序列a0,a1,a2構造一函數:

n稱函數G(x)是序列a0a1a2的母函數

 

實例分析

例1:若有1克、2克、3克、4克的砝碼各一枚,能稱出哪幾種重量?各有幾種可能方案? 

如何解決這個問題呢?考慮構造母函數。

如果用x的指數表示稱出的重量,則:

  1個1克的砝碼可以用函數1+x表示,

  1個2克的砝碼可以用函數1+x2表示,

  1個3克的砝碼可以用函數1+x3表示,

  1個4克的砝碼可以用函數1+x4表示,

幾種砝碼的組合可以稱重的情況,可以用以上幾個函數的乘積表示:

(1+x)(1+x^2)(1+x^3)(1+x^4)

=(1+x+x^2+x^3)(1+x^3+x^4+x^7)

=1+x+x^2+2x^3+2x^4+2x^5+2x^6+2x^7+x^8+x^9+x^10 

  從上麵的函數知道:可稱出從1克到10克,係數便是方案數。

  例如右端有2x5項,即稱出5克的方案有25=3+2=4+1;同樣,6=1+2+3=4+210=1+2+3+4

  故稱出6克的方案有2,稱出10克的方案有1 

 

 

 

//母函數模板
//形如(1+x^1+x^2+x^3+....+x^n)*(1+x^2+x^4+x^6+....+x^n)*......(1+x^m+x^2m+x^3m+....+x^n)

#include<iostream>
using namespace std;
const int lmax=10000;
int c1[lmax+1],c2[lmax+1];
int main()
{
 int n,i,j,k;
 while(cin>>n)
 {
    for(i=0;i<=n;i++)
    {
        c1[i]=1;c2[i]=0;
    }
    for(i=0;i<=n;i++) c1[i]=1;
    for(i=2;i<=n;i++)//一共有幾個大括號(以第一個大括號為首,從與第二個大括號開始乘,
    //一直往下乘,直到完全算完,隻有一個大括號) 
    {
        for(j=0;j<=n;j++)//第一個大括號中的所有元素 
           for(k=0;k+j<=n;k+=i)//第i個大括號中的所有元素 
           {c2[j+k]+=c1[j];}
         for(j=0;j<=n;j++)//得到一個新的第一個大括號 
         {
            c1[j]=c2[j];c2[j]=0;
         }
           
    }
    cout<<c1[n]<<endl;
 }
 return 0;
}




 

最後更新:2017-04-03 05:39:49

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