神奇的卡特蘭數(shù)

首先看一道筆試題:

筆試題

這個題的答案是垄琐,根據(jù)卡特蘭數(shù)公式赶袄,所有的輸出總數(shù)為5次,減掉3(標(biāo)識符不能數(shù)字開頭)開頭的2個猴娩,所以最終答案是3個阴幌。
那么什么是卡特蘭數(shù)呢?
卡特蘭數(shù):規(guī)定C0=1卷中,而C1=1矛双,C2=2,C3=5蟆豫,C4=14议忽,C5=42,C6=132十减,C7=429栈幸,C8=1430,C9=4862帮辟,C10=16796速址,C11=58786,C12=208012织阅,C13=742900壳繁,C14=2674440,C15=9694845····································
原理如下:
令h(0)=1,h(1)=1,catalan數(shù)滿足遞推式[1]:h(n)= h(0)h(n-1)+h(1)h(n-2) + ... + h(n-1)h(0) (n>=2)   
例如:h(2)=h(0)h(1)+h(1)h(0)=11+11=2   h(3)=h(0)h(2)+h(1)h(1)+h(2)h(0)=12+11+21=5   
另類遞推式:    h(n)=h(n-1)(4n-2)/(n+1);   
遞推關(guān)系的解為: h(n)=C(2n,n)/(n+1) (n=0,1,2,3,...)   
遞推關(guān)系的另類解為: h(n)=C(2n,n)-C(2n,n+1)(n=0,1,2,3,...)

C語言應(yīng)用:

void catalan() //求卡特蘭數(shù)
{
    int i, j, len, carry, temp;
    a[1][0] = b[1] = 1;
    len = 1;
    for(i = 2; i <= 100; i++)
    {
        for(j = 0; j < len; j++) //乘法
        a[i][j] = a[i-1][j]*(4*(i-1)+2);
        carry = 0;
        for(j = 0; j < len; j++) //處理相乘結(jié)果
        {
            temp = a[i][j] + carry;
            a[i][j] = temp % 10;
            carry = temp / 10;
        }
        while(carry) //進(jìn)位處理
        {
            a[i][len++] = carry % 10;
            carry /= 10;
        }
        carry = 0;
        for(j = len-1; j >= 0; j--) //除法
        {
            temp = carry*10 + a[i][j];
            a[i][j] = temp/(i+1);
            carry = temp%(i+1);
        }
        while(!a[i][len-1]) //高位零處理
        len --;
        b[i] = len;
    }
}

下面是一些大公司的筆試題
先來一道阿里巴巴的筆試題目:
16個人按順序去買燒餅闹炉,其中8個人每人身上只有一張5塊錢蒿赢,另外8個人每人身上只有一張10塊錢。燒餅5塊一個渣触,開始時燒餅店老板身上沒有錢羡棵。16個顧客互相不通氣,每人只買一個嗅钻。問這16個人共有多少種排列方法能避免找不開錢的情況出現(xiàn)皂冰。
答案:C8=1430,所以總數(shù)=14308养篓!8秃流!
騰訊實習(xí)招聘筆試題
在圖書館一共6個人在排隊,3個還《面試寶典》一書柳弄,3個在借《面試寶典》一書舶胀,圖書館此時沒有了面試寶典了,求他們排隊的總數(shù)碧注?
答案:C3=5嚣伐;所以總數(shù)為53!3萍丐!=180.
12個高矮不同的人轩端,排成兩排,每排必須是從矮到高排列逝变,而且第二排比對應(yīng)的第一排的人高基茵,問排列方式有多少種?
這個筆試題,很坑爹壳影,因為把某個遞歸關(guān)系隱藏得很深耿导。
首先來問題分析:
我們先把這12個人從低到高排列,然后态贤,選擇6個人排在第一排,那么剩下的6個肯定是在第二排醋火。
用0表示對應(yīng)的人在第一排悠汽,用1表示對應(yīng)的人在第二排,那么含有6個0芥驳,6個1的序列柿冲,就對應(yīng)一種方案。
比如000000111111就對應(yīng)著
第一排:0 1 2 3 4 5
第二排:6 7 8 9 10 11
010101010101就對應(yīng)著
第一排:0 2 4 6 8 10
第二排:1 3 5 7 9 11
問題轉(zhuǎn)換為兆旬,這樣的滿足條件的01序列有多少個假抄。
觀察1的出現(xiàn),我們考慮這一個出現(xiàn)能不能放在第二排,顯然宿饱,在這個1之前出現(xiàn)的那些0熏瞄,1對應(yīng)的人
要么是在這個1左邊,要么是在這個1前面谬以。而肯定要有一個0的强饮,在這個1前面,統(tǒng)計在這個1之前的0和1的個數(shù)为黎。
也就是要求邮丰,0的個數(shù)大于1的個數(shù)。
OK铭乾,問題已經(jīng)解決剪廉。
如果把0看成入棧操作,1看成出棧操作炕檩,就是說給定6個元素斗蒋,合法的入棧出棧序列有多少個。
這就是神奇的卡特蘭數(shù)E跏椤4蹬荨!

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