题目: 将圆分成 nn 个扇形,用 种不同颜色染色,并且相邻的扇形不同色,问有多少种着色方法。
分析: 假设将圆分成 nn 个扇形符合题意的着色方法有 种。
对第一个扇形着色有 mm 种,第二个扇形有 种,第三个扇形有 (m−1)(m−1) 种…………第 nn 个扇形有 种,但是这样着色会存在第 nn 个扇形和第一个扇形同颜色的情况,我们应该减去这样的情况。若第 个扇形和第一个扇形同色,把这两个扇形合成一块,这就相当于(n−1)(n−1)个扇形用 mm 种颜色着色问题,它的解是 。由上可得出递推公式An=m∗(m−1)n−1−An−1An=m∗(m−1)n−1−An−1,对这个式子移项化简得到An−(m−1)n=−(An−1−(m−1)n−1)An−(m−1)n=−(An−1−(m−1)n−1),由此得到An−(m−1)nAn−(m−1)n是公比为−1−1的等比数列。
当n=1n=1,A1=mA1=m;
当n=2n=2,A2=m(m−1)A2=m(m−1);
当n≥3n≥3,An−(m−1)n=[A2−(m−1)2]∗(−1)n−2An−(m−1)n=[A2−(m−1)2]∗(−1)n−2,化简得到An=(m−1)n+(m−1)∗(−1)nAn=(m−1)n+(m−1)∗(−1)n
当然要是直接写算法求解的话,得到上面的递推公式就可以了,不需要解出后面的通项公式。
public int colorCount(int n, int m) {
if (n <= 0)
return 0;
if (n == 1)
return m;
int[] ans = new int[n + 1];
ans[1] = m;
ans[2] = m * (m - 1);
for (int i = 3; i <= n; i++) {
ans[i] = (int) (m * Math.pow(m - 1, i - 1) - ans[i - 1]);
}
return ans[n];
}