放苹果 问题

本文探讨了将M个相同的苹果放入N个相同盘子的不同分配方法,并提供了一种递归算法解决方案。通过数学分析和递归逻辑,文章详细解释了各种情况下的计算方法。

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描述:把M个同样的苹果放在N个同样的盘子里,允许有的盘子空着不放,问共有多少种不同的分法?(用K表示)5,1,1和1,5,1 是同一种分法。
输入 每个用例包含二个整数M和N。0<=m<=10,1<=n<=10。<=n<=10<=m<=10
样例输入 7 3
样例输出 8

解题分析:
设f(m,n) 为m个苹果,n个盘子的放法数目,则先对n作讨论,
当n>m:必定有n-m个盘子永远空着,去掉它们对摆放苹果方法数目不产生影响。即if(n>m) f(m,n) = f(m,m)  
当n<=m:不同的放法可以分成两类:
1、有至少一个盘子空着,即相当于f(m,n) = f(m,n-1);
2、所有盘子都有苹果,相当于可以从每个盘子中拿掉一个苹果,不影响不同放法的数目,即f(m,n) = f(m-n,n).
而总的放苹果的放法数目等于两者的和,即 f(m,n) =f(m,n-1)+f(m-n,n)
递归出口条件说明:
当n=1时,所有苹果都必须放在一个盘子里,所以返回1;
当没有苹果可放时,定义为1种放法;
递归的两条路,第一条n会逐渐减少,终会到达出口n==1;
第二条m会逐渐减少,因为n>m时,我们会return f(m,m) 所以终会到达出口m==0.

import java.util.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        int m = scanner.nextInt(); // 苹果树
        int n = scanner.nextInt(); // 盘子树
        System.out.println(funApple(m,n));
        scanner.close();
    }

    public static int funApple(int m, int n) // m个苹果放在n个盘子中共有几种方法
    {
        if (m == 0 || n == 1) // 因为我们总是让m>=n来求解的,所以m-n>=0,所以让m=0时候结束,如果改为m=1,
            return 1; // 则可能出现m-n=0的情况从而不能得到正确解
        if (n > m)
            return funApple(m, m);
        else
            return funApple(m, n - 1) + funApple(m - n, n);
    }
}
### 信息学奥赛一本通苹果问题解题思路 #### 背景介绍 在信息学竞赛中,“苹果”是一个经典的组合数学问题,其核心在于计算将一定数量的相同物品(本例中的苹果置于若干容器(盘子)内的不同方案数。这类问题通常可以通过递归来有效求解。 #### 解题策略分析 对于给定M个相同的苹果入N个不同的盘子里的方法总数而言: - 当仅有一个盘子时,无论有多少个苹果都只有唯一一种摆方式;而如果没有任何苹果,则不论多少个盘子也仅有不置任何东西这一种情形[^3]。 - 对于一般情况下的(M,N),有两种主要的情况需要考虑: - 如果允许某些盘子为空,则可以把这个问题视为把所有的苹果在前\( N−1 \)个盘子里面加上最后一个盘子可能有也可能没有苹果两种可能性之和; - 若不允许存在空盘,则相当于先向每个盘子各塞入一个苹果之后再处理剩余的苹果分配问题,即转化为求解\((M-N)\)个苹果到\(N\)个非空盘子上的方案数目。 上述逻辑能够有效地减少原始问题规模直至达到基础条件为止,从而实现自顶向下逐步分解并最终汇总结果的目的[^1]。 ```python def count_ways(m, n): # Base case: If no apples or only one plate is available. if m == 0 or n == 1: return 1 # When plates are more than apples, reduce to the number of apples as limit. elif n > m: return count_ways(m, m) else: # Two scenarios: either all plates can be empty, # Or none of them should remain empty (subtracting a apple from each). without_empty_plates = count_ways(m-n, n) with_possible_empty_plates = count_ways(m, n-1) return without_empty_plates + with_possible_empty_plates # Example usage print(count_ways(7, 3)) # Output depends on specific problem constraints and inputs provided by user. ``` 此Python函数实现了基于以上讨论的递归解决方案,用于计算指定条件下苹果的不同方法的数量。注意实际应用时需根据具体题目要求调整边界条件和其他细节部分。
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