多维算法思考(三):AB组合问题

时间:2022-06-16 03:47:38

多维算法思考(三):AB组合问题

题目:x个A,y个B可以组合成多少个不同排列的问题。

首先,我们用数学的方式思考,这个问题属于《组合数学》的问题,我们的第一种方法可以用组合思路来求解。

多维算法思考(三):AB组合问题

也就是说在x+y个单元格中随机选出x个单元格用来存放A,那么其他的也就自然存放B,所以共有多维算法思考(三):AB组合问题种不同的排列,例如当x=3,y=2时,可组成10种不同的排列。

这种方法虽好,但不直观。如果我们要列出所有的AB组合,这种方法显然不容易办到,这时我们可以用另一种方法来求解。利用递归的思想。我们用f(x,y)表示x个A,y个B可以组合成的不同排列数,则当第一个是A时,共有f(x-1,y)种不同排列数,当第一个是B时,共有f(x,y-1)种不同排列数。所以f(x,y)=f(x-1,y)+f(x,y-1)。

也许有人会问,这样一个递归式子,我们不是一样看不出来AB组合吗?确实,从表面看,我们也不能直观的列出AB组合。这是我们需要对其变通一下,将它转换成树状图。下面我们还是以x=3,y=2为例:

多维算法思考(三):AB组合问题

x每减一,树枝上就会多一A;y每减一,树枝上就会多一B。若x或y为0,则结束,剩下的数字即为B或A的个数。上述AB组合从左到右依次为AAABB--AABAB--AABBA--ABAAB--ABABA--ABBAA--BAAAB--BAABA--BABAA--BBAAA共可组成10种不同的排列。

下面我们用C语言来实现上述递归算法。(递归执行顺序图如下)

多维算法思考(三):AB组合问题

算法思路:原理同上述树状执行图。我们先设两个全局变量p,q,初始值p=x,q=y。通过每一次x与p,y与q的大小比较来判断执行的流程。

当x=0或y=0时结束。用数组a[5]来记录执行过程中AB的顺序。

完整算法:

//x个A,y个B可以组合成多少个不同排列的问题

#include<stdio.h>

#define x 4
#define y 2 int p=x,q=y,k=;
char a[]; int fun(int m,int n)
{
if(m<p)
{
a[k++]='A';
p=m;
q=n;
if(m==)
{
for(int j=;j<k;j++)
printf("%c",a[j]);
for(int i=;i<n;i++)
printf("B");
printf("\n");
k--;
p++;
return ;
}
}
else if(m>p)
{
for(int i=p;i<m;i++)
k--;
p=m;
if(q==n)
{
q++;
k--;
}
}
if(n<q)
{
a[k++]='B';
p=m;
q=n;
if(n==)
{
for(int j=;j<k;j++)
printf("%c",a[j]);
for(int i=;i<m;i++)
printf("A");
printf("\n");
k--;
q++;
return ;
}
}
else if(n>q)
{
for(int i=q;i<n;i++)
k--;
q=n;
if(p==m)
{
p++;
k--;
}
}
return fun(m-,n)+fun(m,n-);
} void main()
{
printf("\n%d个A,%d个B可组成%d种不同的排列\n",x,y,fun(x,y));
}

执行效果图:

多维算法思考(三):AB组合问题