c++: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。
时间: 2024-09-24 15:24:00 浏览: 64
在 C++ 中,这个问题通常涉及二进制表示法和组合数学中的卡特兰数(Catalan number)。给定一个正整数 `n`,计算从 `{1, 2, ..., n}` 所有可能的非空子集的数量,也就是求解第 `n+1` 个卡特兰数。对于任意正整数 `n`,第 `n+1` 个卡特兰数可以用以下公式计算:
C(n) = (2 * n)! / [(n + 1)! * n!]
这个数列的增长非常快,因此直接计算可能会导致整数溢出,所以通常会采用动态规划或者递归算法优化。
下面是一个简单的递归函数示例:
```cpp
#include <vector>
using namespace std;
int catalan(int n) {
vector<int> cache(n+1, 0);
cache[0] = 1;
if (n > 0)
cache[1] = 1;
for (int i = 2; i <= n; ++i) {
int temp = 0;
for (int j = 0; j < i; ++j) {
temp += cache[j] * cache[i - j - 1];
}
cache[i] = temp;
}
return cache[n];
}
int main() {
int n;
cout << "Enter a positive integer: ";
cin >> n;
cout << "Number of non-empty subsets is: " << catalan(n) << endl;
return 0;
}
```
在这个程序中,我们存储每个之前计算过的卡特兰数,避免了重复计算,提高了效率。
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