设计算法, 找出其和等于给定数n的若干自然数的所有可能。 例如, 若n=4, 有5种可能:
1 + 1 + 1 + 11 + 1 + 21 + 32 + 24参考:https://blog.csdn.net/qq_45159762/article/details/104547304
网上关于整数分解的问题基本是采用深度优先搜索。
关于深度优先搜索 此题是深度优先搜索算法的变形,除去了访问标志。 首先回顾下什么是深度优先搜索。 以此题为背景,以N=3为例,则从1开始一直搜索,搜索到11,再搜索1,即状态为1 1 1,发现满足要求,返回上一层,状态变成1 1,再搜索2,即状态变为1 1 2,发现当前和超过3,返回上一层,状态变为1 1 ,再搜索3,以此类推,直到搜索到N=3,返回上一层变为1 1,因为搜索N个搜索完了,再返回上一层状态变为1。 至此,1 1开头,后一位为试探数已经试探完毕,故1 2开头,搜索,直到N=3,1,3开头。。。最后返回到1,1变为2,以2开头。。。依次类推,其本质为对N做一个全排列,总数为N! 这就是所谓的 试探回溯法,先逐层试探,满足条件了再逐层回溯。
c++实现:
#include<bits/stdc++.h> using namespace std; int N,sum=0,cnt=0; int result[31],pos=-1;//定义试探数组,存放试探数字 void dfs(int x){ if(sum==N){ //如果试探和等于待匹配数 cnt++; //成功次数+1 cout<<N<<'='; for(int i=0;i<pos;i++){ //输出试探数 cout<<result[i]<<'+'; } if(cnt%4==0||result[pos]==N){//判定最后一个试探数的情况 //如果成功次数为4的倍数或者试探数等于待匹配数 cout<<result[pos]<<endl;//输出试探数并换行 } else{ cout<<result[pos]<<';';//否则按格式输出 } return; } else if(sum>N){//如果试探和大于待匹配数,则返回到上一层 return; } for(int i=x;i<=N;i++){//范围从输入参数,即上一层传进来的试探数开始到待匹配数 result[++pos]=i; // 指针指向下一位置并保存当前变量为试探数 sum+=i; //试探和累加试探数 dfs(i); //递归试探 sum-=i; //试探完后减去试探数,以待下一循环加上新的试探数来试探 pos--; //指针回复到原来的位置,以待下一次自增并保存新的试探数 // pos=0 result[0]; sum=1; dfs(1); sum=0; }//注意,sum,pos作为全局变量,在连续递归调用的情况下会一直自增,故无需担心自增后马上被减去 } int main(){ cin>>N; dfs(1); return 0; }【思路】 第一个数可以考虑从1到n中的任何一个数k。 第二个数可以考虑从1到剩下的数(n-k)中的任何一个数,以此类推。 直到剩下的数小于等于0为止。若剩下的数等于0,则正好是一个可行解;若小于0,则不予考虑。 被选中的数放在一个字符串中(作为参数)
python实现:
def decompose(n, k, s): # n是和,k是从第k个数开始算起,s是记录和的内容 if n < 0: return 0 elif n == 0: print(s) return 1 else: sum = 0 for i in range(k, n+1): sum += decompose(n-i, i, s+'+'+str(i)) return sum print("n=4时,共%d种可能" % decompose(4, 1, '4=')) print("n=5时,共%d种可能" % decompose(5, 1, '5='))