任何一个大于 \(1\) 的自然数 \(n\) ,总可以拆分成若干个小于 \(n\) 的自然数之和。当 \(n = 4\) 时,总共有 \(4\) 种拆分方法:
- \(4=1+1+1+1\)
- \(4=1+1+2\)
- \(4=1+3\)
- \(4=2+2\)
现在给你一个数 \(n(1 \le n \le 20)\) ,请按顺序输出 \(n\) 的所有拆分方案。
输入包含一个整数 \(n(1 \le n \le 20)\) 。
输出 \(n\) 的所有拆分方案,每种方案占一行,输出格式见样例输出。
4
4=1+1+1+1 4=1+1+2 4=1+3 4=2+2
首先我们分析一下,因为 \(n \le 20\) 所以 \(n\) 最多也只能拆分成 \(n\) 个数之和,所以我开一个大小比 \(20\) 大一点的数组 ans[22]
就可以存放所有的加数了。
然后我再开一个函数 void f(int id, int tmp)
用来存放 ans[]
数组的第 id
个值,而这里的 tmp
用于表示我目前还剩下的可以用的数。比如,我调用了 f(3, 5)
,然后我将 ans[3]
设为了 2
(此时我将第 \(3\) 个加数设为了 \(2\) ),那我接下来就递归调用 f(4, 3)
了。因为我用掉了 \(5\) 里面的 \(2\) , 所以我剩下来的可以用的数就只剩下了 \(5-2=3\) 了。
然后我们再来看一下 f(id, tmp)
,表示我要在第 id
个位置选一个数放,但是这个数的范围是有限制的,假设我要在第 \(id\) 个位置放一个数 \(i\) ,那么这个 \(i\) 是有范围限制的,它需要满足一定的条件:
- 当 \(id>1\) 时,必须满足 \(i \ge ans[id-1]\) ,因为公式里面的每一个加数都必须大于等于前一个加数;
- 除非第 \(id\) 个位置的数是最后一个数(即将 \(i\) 作为 \(ans[id]\)),否则,为了满足 \(i\) 小于等于下一个加数的条件,必须使条件 \(i \le tmp-i\) (即 \(i \le \lfloor \cfrac n2 \rfloor\) )满足。
- 当 \(id = 1\) 时,为了满足至少有两个加数的条件,必须满足 \(1 \le i \le \lfloor \cfrac n2 \rfloor\) 。
据此,我们可以编写深度优先搜索代码如下:
#include <bits/stdc++.h> using namespace std; int n, ans[22]; void f(int id, int tmp) { // 当前放第id个数,剩余和为tmp if (id == 1) { // id==1时,i从1到tmp/2 for (int i = 1; i <= tmp/2; i ++) { ans[id] = i; // 将ans[id]设为i f(id+1, tmp-i); // 然后进下一层搜索 } } else { // id>1时,i从ans[id-1]到tmp/2 for (int i = ans[id-1]; i <= tmp/2; i ++) { ans[id] = i; f(id+1, tmp-i); } // id>1时可将tmp设为ans[id],并输出方案 ans[id] = tmp; cout << n << "="; for (int i = 1; i <= id; i ++) { cout << (i > 1 ? "+" : "") << ans[i]; } cout << endl; } } int main() { cin >> n; f(1, n); // 表示选第一个数的时候剩余数值为n return 0; }
来源:博客园
作者:zifeiynoip
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