C语言递归之苹果分盘问题

tech2025-03-04  9

CS1008:放苹果(1454)

(来源:poj.grids.cn 1664,程序设计导引及在线实践(李文新)例题9.5 P203)

问题描述: 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)?注意:5,1,1和1,5,1 是同一种分法。

输入: 第一行是测试数据的数目t(0 <= t <= 20)。以下每行均包含二个整数M和N,以空格分开。1<=M,N<=10。

输出: 对输入的每组数据M和N,用一行输出相应的K。

样例输入:

1 7 3

样例输出:

8

解题思路: 所有不同的摆放方法可以分为两类:至少有一个盘子空着和所有盘子都不空。我们可以分别计算这两类摆放方法的数目,然后把它们加起来。对于至少空着一个盘子的情况,则N个盘子摆放M个苹果的摆放方法数目与N-1个盘子摆放M个苹果的摆放方法数目相同。对于所有盘子都不空的情况,则N个盘子摆放M个苹果的摆放方法数目等于N个盘子摆放M-N个苹果的摆放方法数目。我们可以据此来用递归的方法求解这个问题。 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,如果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 时,不同的放法可以分成两类:即有至少一个盘子空着或者所有盘子都有苹果,前一种情况相当于f(m , n) = f(m , n-1); 后一种情况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)。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)。整个递归过程描述如下:

int f(int m , int n){ if(n ==|| m == 0) return 1; if(n > m) return f (m, m); return f (m , n-1)+f (m-n , n); }

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。

参考程序:

#include<stdio.h> int count(int x,int y) { if(y==1 || x==0) return 1; if(x<y) return count(x,x); return count(x,y-1)+count(x-y,y); } int main() { int t,m,n; int i; scanf("%d",&t); for(i=0;i<t;i++) { scanf("%d%d",&m,&n); printf("%d\n",count(m,n)); } return 0; }

注意事项: 问题一:没有想清楚如何递归,用循环模拟逐一枚举的做法时 考虑不周出错; 问题二:出口条件判断有偏差,或者没有分析出当盘子数大于苹果数时要处理的情况;

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