有n*m个大小不同的数,将其置于n行m列的矩形框中,每个数字只能应用一次,每一行都按照从大到小的顺序排列,每一列都按照从大到小的顺序排列,请使用c语言求出共有多少种排列方式
时间: 2023-05-28 21:06:35 浏览: 74
这是一个比较复杂的组合计数问题,需要用到高维前缀和和组合数。
首先,我们可以将问题转化为将n个数放入n个桶中的问题,每个桶的容量为m。我们可以发现,每个桶中放入的数的顺序不影响答案,因此我们可以将每个桶中的数按照从小到大的顺序排列,这样就不用考虑每个数的大小关系了。
接下来,我们考虑如何计算方案数。我们可以用二维前缀和来统计不同行之间的影响,用一维前缀和来统计同一行内的影响。具体地,设f[i][j]表示前i行放入j个数的方案数,则有:
f[i][j] = Σf[i-1][j-k] * C(m, k),其中0 <= k <= m
这个式子的含义是,将前i-1行中放入j-k个数的方案数乘上第i行放入k个数的方案数,再乘上从第i行中选择k个数的方案数。从第i行中选择k个数的方案数可以用组合数来计算。
最终的答案即为f[n][m]。这个算法的时间复杂度为O(n^3*m),空间复杂度为O(n^2*m)。
相关问题
将n*m个大小不同的数放置在n行m列的矩形框中,每个数字只能使用一次,每一行都按照从大到小的顺序排列,每一列都按照从大到小的顺序排列,应用c语言求出有多少种排列方法
这是一个组合问题,可以使用递归实现。
首先,我们需要一个二维数组来存储这个矩形框中的数。我们假设这个数组为num,num[i][j]表示第i行第j列的数。另外,我们需要一个一维数组used来记录哪些数已经被使用过了。
接下来,我们定义一个递归函数permute,它的参数为当前处理到的行数和已经使用过的数的个数。在permute函数中,我们先判断当前行是否已经处理完了,如果是,则说明找到了一种排列方式,返回1。否则,我们枚举当前行中还没有被使用过的数,尝试将其放在当前行的每一个位置上,并递归处理下一行。如果在递归处理下一行后返回了1,则说明找到了一种排列方式,返回1。如果枚举完了所有的数,并且没有找到排列方式,则返回0。
最后,我们在主函数中调用permute函数,传入参数0和0,表示从第0行开始处理,还没有使用过任何数。
代码如下:
```c
#include <stdio.h>
#define MAX_N 10
#define MAX_M 10
int n, m;
int num[MAX_N][MAX_M];
int used[MAX_N * MAX_M];
int permute(int row, int cnt)
{
if (row == n) {
return 1;
}
int i, j, res = 0;
for (i = 0; i < m; i++) {
if (!used[num[row][i]]) {
used[num[row][i]] = 1;
for (j = row + 1; j < n; j++) {
if (!used[num[j][i]]) {
used[num[j][i]] = 1;
break;
}
}
if (j == n) {
res += permute(row + 1, cnt + 1);
}
used[num[row][i]] = 0;
used[num[j][i]] = 0;
}
}
return res;
}
int main()
{
int i, j;
scanf("%d %d", &n, &m);
for (i = 0; i < n; i++) {
for (j = 0; j < m; j++) {
scanf("%d", &num[i][j]);
}
}
printf("%d\n", permute(0, 0));
return 0;
}
```
输入格式:
第一行包含两个整数n和m,表示矩形框的行数和列数。
接下来n行,每行包含m个整数,表示矩形框中的数。
输出格式:
一个整数,表示排列方式的总数。
输入样例:
3 3
9 8 7
6 5 4
3 2 1
输出样例:
6
时间复杂度
该算法的时间复杂度为O(nm!),因为首先需要枚举第一行的所有可能排列方式,然后对于每一种排列方式,需要枚举第二行的所有可能排列方式,以此类推,一直到最后一行,因此总的时间复杂度为nm!。
有n行m列的矩形框,填入数字1,2,3……,n*m,
每个数字只能填入一次,使得每行、每列和每个小矩形内的数字都不重复。这个问题被称为数独(Sudoku)。
数独的解法是经典的回溯算法。从左上角开始,依次尝试填入1到n*m中的数字。每填入一个数字,就检查这个数字是否符合要求。如果符合要求,就继续尝试填下一个数字;如果不符合要求,就回溯到上一个位置,换一个数字再尝试。当所有位置都填满时,就得到了一个解。
数独的难度主要取决于初始数字的数量和位置。初始数字越多,问题就越容易解决。但如果初始数字太少,解题就会变得非常困难甚至无解。