C++ n条水平平行线与m条垂直平行线相交的平行四边形的数量(Number of parallelograms when n horizontal parallel lines intersect m vertical parallel lines)
给定两个正整数n和m。任务是计算 n 条水平平行线与 m 条垂直平行线相交可以形成任意大小的平行四边形的数量。
例子:
输入:n = 3, m = 2
输出:3
2个尺寸为 1x1 的平行四边形和 1 个尺寸为 2x1 的平行四边形。
输入:n = 5, m = 5
输出:100
这个想法是使用组合,即从给定的 n 个项目中选择 k 个项目的方式数由n C r,表示如图:给出。
要形成平行四边形,我们需要两条水平平行线和两条垂直平行线。因此,选择两条水平平行线的方式数为n C 2,表示如图:,选择两条垂直平行线的方式数为m C 2,表示如图:
。因此,可能的平行四边形总数为n C 2 x m C 2,表示如图:
。
以下是此方法的实现:
// CPP Program to find number of parallelogram when
// n horizontal parallel lines intersect m vertical
// parallel lines.
#include<bits/stdc++.h>
#define MAX 10
using namespace std;
// Find value of Binomial Coefficient
int binomialCoeff(int C[][MAX], int n, int k)
{
// Calculate value of Binomial Coefficient
// in bottom up manner
for (int i = 0; i <= n; i++)
{
for (int j = 0; j <= min(i, k); j++)
{
// Base Cases
if (j == 0 || j == i)
C[i][j] = 1;
// Calculate value using previously
// stored values
else
C[i][j] = C[i-1][j-1] + C[i-1][j];
}
}
}
// Return number of parallelogram when n horizontal
// parallel lines intersect m vertical parallel lines.
int countParallelogram(int n, int m)
{
int C[MAX][MAX] = { 0 };
binomialCoeff(C, max(n, m), 2);
return C[n][2] * C[m][2];
}
// Driver Program
int main()
{
int n = 5, m = 5;
cout << countParallelogram(n, m) << endl;
return 0;
}
输出:
100
时间复杂度: O(n 2 ) ,如图:
辅助空间: O(n 2 ),如图:
使用基础数学
同样的问题可以通过使用基本数学来解决,因为我们知道n C 2 = n*(n-1)/2, m C 2,表示如图: 也是如此,所以只需使用基本数学,我们就可以在 O(1) 中解决这个问题
以下是上述方法的实现:
#include <iostream>
class GFG {
public:
static int findtheParallelogram(int n, int m)
{
// as nC2 = (n*(n-1))/2
int result
= ((n * (n - 1)) / 2) * ((m * (m - 1)) / 2);
return result;
}
};
int main()
{
int n = 5;
int m = 5;
std::cout << GFG::findtheParallelogram(n, m)
<< std::endl;
return 0;
}
输出:
100
时间复杂度:O(1)
空间复杂度:O(1)
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