对于一个大于 2 的整数 n,要求仅使用 2 的若干次幂的整数集合进行划分,使得集合中所有整数之和等于 n,问有多少种划分?请使用递归法设计算法实现。
时间: 2024-10-23 16:04:37 浏览: 31
整数划分问题、具体算法实现
3星 · 编辑精心推荐
这个问题通常被称为“二进制表示和”的问题,可以用动态规划和递归的方式解决。目标是找到给定正整数n的所有非负整数和,这些整数都是2的幂次方。以下是递归算法的一个简单描述:
首先,我们定义一个函数`countWays(n, prevPower)`,其中`n`是要找和为目标值的总和,`prevPower`是上一次计算到的2的幂次方的位置。如果`n`已经是0,那么找到了一种有效的划分,返回1;如果`n`小于0或者`prevPower`超过n的最高有效位,说明不可能再形成有效的划分,返回0。
递归过程如下:
1. 如果`n % (1 << prevPower) == 0`,说明可以将当前位设为1,否则设为0。这样就产生了两种选择。
2. 对每一种选择,都继续递归调用`countWays(n - (1 << prevPower), prevPower)`和`countWays(n, prevPower + 1)`。
3. 最终结果是这两种情况的结果之和。
算法伪代码如下:
```
def countWays(n, prevPower=0):
if n < 0 or prevPower > int(log2(n)):
return 0
elif n == 0:
return 1
else:
return countWays(n - (1 << prevPower), prevPower) + countWays(n, prevPower + 1)
```
递归结束条件是基本情况,即n为0或无法添加更多的2的幂次方了。然后每次递归都会尝试在当前位设置为0或1,并分别处理这两个分支。
阅读全文