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集合划分问题

2013年09月02日 ⁄ 综合 ⁄ 共 1014字 ⁄ 字号 评论关闭

描述

n个元素的集合{1,2,, n }可以划分为若干个非空子集。例如,当n=4 时,集合{1,2,
3,4}可以划分为15 个不同的非空子集如下:
{{1},{2},{3},{4}},
{{1,2},{3},{4}},
{{1,3},{2},{4}},
{{1,4},{2},{3}},
{{2,3},{1},{4}},
{{2,4},{1},{3}},
{{3,4},{1},{2}},
{{1,2},{3,4}},
{{1,3},{2,4}},
{{1,4},{2,3}},
{{1,2,3},{4}},
{{1,2,4},{3}},
{{1,3,4},{2}},
{{2,3,4},{1}},
{{1,2,3,4}}
编程任务:
给定正整数n,计算出n 个元素的集合{1,2,, n }可以划分为多少个不同的非空子集。

输入

输入数据的第1 行是元素个数n。

输出

程序运行结束时,将计算出的不同的非空子集数输出.

样例输入

5

样例输出

52

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
__int64 fun(int n,int m)
{
    if(m==1||n==m)return 1;
    else
       return fun(n-1,m-1)+fun(n-1,m)*m;
}
int main()
{
    int n;
    while(cin>>n&&n>=1)
    {
      __int64 sum=0;
       for(int i=1;i<=n;i++)
        sum+=fun(n,i);
       cout<<sum<<endl;
    }
    return 0;
}

 

解题思路:

 

设n个元素的集合可以划分为F(n,m)个不同的由m个非空子集组成的集合。

考虑3个元素的集合,可划分为
① 1个子集的集合:{{1,2,3}}
② 2个子集的集合:{{1,2},{3}},{{1,3},{2}},{{2,3},{1}}
③ 3个子集的集合:{{1},{2},{3}}
∴F(3,1)=1;F(3,2)=3;F(3,3)=1;
如果要求F(4,2)该怎么办呢?
A.往①里添一个元素{4},得到{{1,2,3},{4}}
B.往②里的任意一个子集添一个4,得到
{{1,2,4},{3}},{{1,2},{3,4}},
{{1,3,4},{2}},{{1,3},{2,4}},
{{2,3,4},{1}},{{2,3},{1,4}}

∴F(4,2)=F(3,1)+2*F(3,2)=1+2*3=7

推广,得F(n,m)=F(n-1,m-1)+m*F(n-1,m)

 

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