数论-Special Numbers

本文介绍了多种经典的数列及组合数学概念,包括斐波那契数列、卢卡斯数列、卡特兰数列等,并给出了这些数列的应用场景和计算公式。此外还涉及斯特林数、贝尔数等高级数列。

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1. Fibonacci Number

0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233,377, 610 …

Formula:



2.           Lucas Number

1, 3, 4, 7, 11, 18, 29, 47, 76, 123...

Formula:



3.           Catalan Number

1, 2, 5, 14, 42, 132, 429, 1430, 4862, 16796, 58786,208012…

Formula:


Application:

1)      将 n + 2 边形沿弦切割成 n个三角形的不同切割数

2)      n + 1个数相乘, 给每两个元素加上括号的不同方法数

3)      n 个节点的不同形状的二叉树数(严《数据结构》P.155)

4)      从n * n 方格的左上角移动到右下角不升路径数

 

4.           StirlingNumber(Second Kind)

S(n, m)表示含n个元素的集合划分为m个集合的情况数

或者是n个有标号的球放到m 个无标号的盒子中, 要求无一为空, 其不同的方案数

Formula:


Special Cases:


      

5.           BellNumber

n 个元素集合所有的划分数

Formula:

     

 

6.           Stirling's Approximation



7.           Sum of Reciprocal Approximation

EulerGamma = 0.57721566490153286060651209;



8.           Young Tableau

Young Tableau(杨式图表)是一个矩阵, 它满足条件:

如果格子[i, j]没有元素, 则[i+1, j]也一定没有元素

如果格子[i, j]有元素a[i, j],则[i+1, j]要么没有元素, 要么a[i+1, j] > a[i, j]

Y[n]代表n个数所组成的杨式图表的个数

Formula:

    

Sample:

n = 3;   

 

9.           整数划分

将整数n分成k份, 且每份不能为空, 任意两种分法不能相同

1) 不考虑顺序

for(int p=1; p<=n ;p++)
     for(int i=p; i<=n ;i++)
          for(int j=k; j>=1 ;j--)
               dp[i][j] += dp[i-p][j-1];
cout<< dp[n][k] <<endl;

2) 考虑顺序

dp[i][j] = dp[i-k][j-1]; (k=1..i)

3) 若分解出来的每个数均有一个上限m

dp[i][j] = dp[i-k][ j-1];(k=1..m)


10.      错排公式

 

 

 

 

 

 

 


转载于:https://www.cnblogs.com/windmissing/archive/2011/12/31/2559885.html

ACM 算法模板集 Contents 一. 常用函数STL 二. 重要公式定理 1. Fibonacci Number 2. Lucas Number 3. Catalan Number 4. Stirling Number(Second Kind) 5. Bell Number 6. Stirling's Approximation 7. Sum of Reciprocal Approximation 8. Young Tableau 9. 整数划分 10. 错排公式 11. 三角形内切圆半径公式 12. 三角形外接圆半径公式 13. 圆內接四边形面积公式 14. 基础数论公式 三. 大数模板,字符读入 四. 数论算法 1. Greatest Common Divisor最大公约数 2. Prime素数判断 3. Sieve Prime素数筛法 4. Module Inverse模逆元 5. Extended Euclid扩展欧几里德算法 6. Modular Linear Equation模线性方程(同余方程) 7. Chinese Remainder Theorem中国余数定理(互素于非互素) 8. Euler Function欧拉函数 9. Farey总数 9. Farey序列构造 10. Miller_Rabbin素数测试,Pollard_rho因式分解 五. 图论算法 1. 最小生成树(Kruscal算法) 2. 最小生成树(Prim算法) 3. 单源最短路径(Bellman-ford算法) 4. 单源最短路径(Dijkstra算法) 5. 全源最短路径(Folyd算法) 6. 拓扑排序 7. 网络预流和最大流 8. 网络最小费用最大流 9. 网络最大流(高度标号预流推进) 10. 最大团 11. 二分图最大匹配(匈牙利算法) 12. 带权二分图最优匹配(KM算法) 13. 强连通分量(Kosaraju算法) 14. 强连通分量(Gabow算法) 15. 无向图割边割点和双连通分量 16. 最小树形图O(N^3) 17. 最小树形图O(VE) 六. 几何算法 1. 几何模板 2. 球面上两点最短距离 3. 三点求圆心坐标 4. 三角形几个重要的点 七. 专题讨论 1. 树状数组 2. 字典树 3. 后缀树 4. 线段树 5. 并查集 6. 二叉堆 7. 逆序数(归并排序) 8. 树状DP 9. 欧拉路 10. 八数码 11. 高斯消元法 12. 字符串匹配(KMP算法) 13. 全排列,全组合 14. 二维线段树 15. 稳定婚姻匹配 16. 后缀数组 17. 左偏树 18. 标准RMQ-ST 19. 度限制最小生成树 20. 最优比率生成树(0/1分数规划) 21. 最小花费置换 22. 区间K大数 23. LCA - RMQ-ST 24. LCA – Tarjan 25. 指数型母函数 26. 指数型母函数(大数据) 27. 单词前缀树(字典树+KMP) 28. FFT(大数乘法) 29. 二分图网络最大流最小割 30. 混合图欧拉回路 31. 无源汇上下界网络流 32. 二分图最小点权覆盖 33. 带约束的轨道计数(Burnside引理) 34. 三分法求函数波峰 35. 单词计数,矩阵乘法 36. 字符串和数值hash 37. 滚动队列,前向星表示法 38. 最小点基,最小权点基
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