神奇的卡特兰数

本文探讨了卡塔兰数在组合数学中的重要角色,包括合法运算式、不同构二叉树及满二叉树的计数问题。通过具体实例,展示了卡塔兰数如何帮助解决这些复杂结构的计数难题。

组合数学中有非常多的组合结构可以用卡塔兰数来计数。

  • 进栈出栈序列统计
  • Cn表示所有包含n组括号的合法运算式的个数:

((())) ()(()) ()()() (())() (()())

  • Cn表示有n个节点组成不同构二叉树的方案数。下图中,n等于3,圆形表示节点,月牙形表示什么都没有。
  • Cn表示有2n+1个节点组成不同满二叉树要么为叶子结点,要么同时具有左右孩子()的方案数。下图中,n等于3,圆形表示内部节点,月牙形表示外部节点。本质同上。

Catalan number binary tree example.png

下载前必看:https://renmaiwang.cn/s/bvbfw Verilog设计_串并转换 / 移位寄存器实现了一种串并转换的功能,其核心原理在于移位寄存器的运用。 这里详细展示了串转并以及并转串两种不同的设计方案。 每一种转换模式都设有专属的使能信号,同时并行输出据的格式提供了两种选择:最低有效位优先(lsb)和最高有效位优先(msb)。 串并转换技术主要应用于串行传输与并行传输这两种据传输模式之间的相互转换,而移位寄存器是达成这一目标的常用工具,能够支持并行及串行的据输入与输出操作。 这些移位寄存器通常被设定为“串行输入、并行输出”(SIPO)或“并行输入、串行输出”(PISO)两种工作模式。 在串行据输出的过程中,构成据和字符的码元会按照既定的时间顺序逐位进行传输。 相比之下,并行据传输则是在同一时刻将固定量(普遍为8位或16位等)的据和字符码元同时发送至接收端。 据输入通常采用串行格式进行。 一旦据成功输入寄存器,它便可以在所有输出端同时被读取,或者选择逐位移出。 寄存器中的每个触发器均设计为边沿触发类型,并且所有触发器均以特定的时钟频率协同工作。 对于每一个输入位而言,它需要经过N个时钟周期才能最终在N个输出端呈现,从而完成并行输出。 值得注意的是,在串行加载据期间,并行输出端的据状态应保持稳定。 据输入则采用并行格式。 在将据写入寄存器的操作过程中,写/移位控制线必须暂时处于非工作状态;而一旦需要执行移位操作,控制线便会变为激活状态,并且寄存器会被锁定以保持当前状态。 只要时钟周期不超过输入据串的长度,据输出端Q将按照预定的顺序逐位读出并行据,并且必须明确区分最低有效位(LSB)和最高有效位(MSB)。
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