C(n, m)组合计算的编程实现
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更新于2024-09-12
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"这篇资源主要讨论了如何编程实现计算组合数C(n, m),并给出了具体算法和示例代码。组合数C(n, m)表示从n个不同元素中不重复地取出m个元素的组合数。算法的核心是递归地生成所有可能的组合,并存储在数据结构中进行处理。"
在高中数学中,组合数C(n, m)可以通过组合公式计算:C(n, m) = n! / [m!(n-m)!],其中'!'代表阶乘。然而,这里的重点是如何通过编程方法来生成所有可能的m个元素的组合,而不只是计算其数量。
算法的步骤如下:
1. 初始化:创建一个多映射`multimap<int, vector<int>> mm`用于存储组合,以及一个目标组合列表`vector<vector<int>> target`。同时,准备一个数字序列,例如1到n的整数数组`bb`。
2. 当m大于n时,无法形成m个元素的组合,所以直接返回。否则,开始生成组合。
3. 开始循环,对于每一个元素(从1到n),首先将其作为一个单独的组合存入`mm`。然后,对于`mm`中的每一个已有组合,将当前元素添加进去,形成新的组合,并存入`mm2`。
4. 在每次循环结束时,将`mm2`的内容合并到`mm`中,这样可以确保下一轮循环能继续扩展已有的组合。
5. 示例代码中,使用了`multimap`来存储组合,因为它的键(key)是组合的大小,这样可以方便地按照组合大小的顺序获取组合。`vector<int>`用来存储组合内的元素。
6. 代码中`temp`变量用于临时存储正在构建的组合,`ita_bb`是`bb`容器的迭代器,遍历数组中的元素。`pos`是`mm`的迭代器,用于访问已存在的组合。
7. 代码中`temp.push_back(k)`将新元素添加到临时组合中,`mm2.insert(pr(temp.size(), temp))`将新组合插入到`mm2`,并用组合大小作为键。
8. 在循环结束后,`target`将包含所有m个元素的组合,且它们已经按元素个数排序。
9. 最后,程序需要输出所有元素个数为m的组合,这可以通过遍历`target`并检查每个组合的大小来完成。
这个算法的时间复杂度是O(n*m),因为它生成了所有可能的m个元素的组合。虽然在n和m较大时可能会消耗大量时间和空间,但对于较小的输入,它提供了一种直观的方式来生成和处理组合。在实际应用中,根据需求可以选择优化或采用其他更高效的组合生成算法,如回溯法或动态规划。
2018-10-21 上传
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