卡特兰数 hdu 5673

本文介绍了卡特兰数的基本性质,包括其通项公式、递推公式及其增长速度,并提供了一种使用C++实现卡特兰数计算的方法。

卡特兰数的性质

卡特兰数有一些优美的性质,如

通项公式一    Cn=1n+1Cn2n=Cn2nCn12nCn=1n+1C2nn=C2nn−C2nn−1

通项公式二    Cn=1n+1i=0n(Cin)2Cn=1n+1∑i=0n(Cni)2

递推公式一    Cn+1=2(2n+1)n+2CnCn+1=2(2n+1)n+2Cn,且C0=1C0=1

递推公式二    Cn+1=i=0nCiCniCn+1=∑i=0nCiCn−i,且C0=1C0=1

增长速度    ΔCn4nn32πΔCn∼4nn32π

#include<cstdio>
#include<cstring>
#define MOD 1000000007
using namespace std;
long long inv[1000010],c[1000010],d[1000010];
void init()
{
	inv[1]=1;
	for(int i=2;i<1000010;i++)
	inv[i]=(MOD-MOD/i)*inv[MOD%i]%MOD ;
	d[0]=d[1]=1;
	for(int i=2;i<500010;i++)
	d[i]=d[i-1]*(4*i-2)%MOD *inv[i+1]%MOD; 
}
int main()
{
	init();
    int T,n;
    scanf("%d",&T);
    while(T--)
    {
    	long long res=0;
    	scanf("%d",&n);
    	c[0]=1;
	    for(int i=1;i<=n;i++)
	    c[i]=c[i-1]*(n-i+1)%MOD * inv[i] %MOD;
	    for(int i=0;i<=n/2;i++)
	    res=(res+d[i]*c[2*i])%MOD;
	    printf("%lld\n",res);
	}
}


### HDU1565 方格取 动态规划 解题思路 对于给定的一个 \( n \times n \) 的棋盘,其中每个格子内含有一个非负值。目标是从这些格子里选取一些,使得任何两个被选中的所在的位置没有公共边界(即它们不是上下左右相邻),并且使选出的之和尽可能大。 #### 构建状态转移方程 为了实现这一目的,可以定义二维组 `dp` 来存储到达某位置的最大累积值: - 设 `dp[i][j]` 表示当考虑到第 i 行 j 列时能够获得的最大价值。 初始化阶段,设置第一行的据作为基础情况处理;之后通过遍历整个矩阵来更新每一个可能的状态。具体来说,在计算某个特定单元 `(i, j)` 处的结果之前,应该先考察其上方以及左上角、右上角三个方向上的元素是否已经被访问过,并据此调整当前节点所能达到的最佳得分[^1]。 ```cpp for (int i = 0; i < N; ++i){ for (int j = 0; j < M; ++j){ dp[i][j] = grid[i][j]; // 上面一排的情况 if(i > 0 && !conflict(i,j,i-1,j)) dp[i][j] = max(dp[i][j], dp[i-1][j] + grid[i][j]); // 左斜线方向 if(i > 0 && j > 0 && !conflict(i,j,i-1,j-1)) dp[i][j] = max(dp[i][j], dp[i-1][j-1] + grid[i][j]); // 右斜线方向 if(i > 0 && j+1 < M && !conflict(i,j,i-1,j+1)) dp[i][j] = max(dp[i][j], dp[i-1][j+1] + grid[i][j]); } } ``` 这里需要注意的是冲突检测函 `conflict()` ,用于判断两格之间是否存在直接连接关系。如果存在,则不允许同时选择这两格内的字相加到路径之中去。 #### 寻找最优解 最终的答案将是最后一行中所有列的最大值之一,因为这代表了从起点出发直到终点结束可以获得的最大收益。可以通过简单的循环找到这个最大值并返回它作为结果输出。 ```cpp // 找到最后一行的最大值 __int64 result = 0; for(int col = 0; col < M; ++col) { result = max(result, dp[N-1][col]); } cout << "Maximum sum is: " << result << endl; ``` 上述方法利用了动态规划的思想有效地解决了该问题,时间复杂度大约为 O(n*m),空间复杂度同样取决于输入规模大小。
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