P1044 栈(内含推导过程)

设f(n): 序列为n的出栈序列种数。同时,我们假定第一个出栈的序数是k.第一个出栈的序数k将1-n分为两个序列

,其中一个是 1-k-1,序列个数为k-1,另外一个是k+1-n,序列个数是n-k。此时,如果我们把k视为一个序数,那么根据乘法原理,f(n)的问题等价于--序列个数为k-1的出栈序列种数*序列个数为 n-k的出栈序列种数,即选择k这个序数的

f(n)= f(k-1)*f(n-k),而k可以选择1-n,再根据加法原理,将k取不同值的序列种数相加,

f(n) =f(0)*f(n-1) + f(1)*f(n-2)+...+f(n-1)*f(0) 

卡特兰数的递推式

递推关系的解为:h(n)=C(2n,n)/(n+1) (n=1,2,3,...);

递推关系的另类解为:h(n)=C(2n,n)-C(2n,n+1)(n=1,2,3,...);

题目背景

栈是计算机中经典的数据结构,简单的说,栈就是限制在一端进行插入删除操作的线性表。

栈有两种最重要的操作,即 pop(从栈顶弹出一个元素)和 push(将一个元素进栈)。

栈的重要性不言自明,任何一门数据结构的课程都会介绍栈。宁宁同学在复习栈的基本概念时,想到了一个书上没有讲过的问题,而他自己无法给出答案,所以需要你的帮忙。

题目描述

宁宁考虑的是这样一个问题:一个操作数序列,1,2,\ldots ,n1,2,…,n(图示为 1 到 3 的情况),栈 A 的深度大于 nn。

现在可以进行两种操作,

  1. 将一个数,从操作数序列的头端移到栈的头端(对应数据结构栈的 push 操作)
  2. 将一个数,从栈的头端移到输出序列的尾端(对应数据结构栈的 pop 操作)

使用这两种操作,由一个操作数序列就可以得到一系列的输出序列,下图所示为由 1 2 3 生成序列 2 3 1 的过程。

(原始状态如上图所示)

你的程序将对给定的 nn,计算并输出由操作数序列 1,2,\ldots,n1,2,…,n 经过操作可能得到的输出序列的总数。

输入格式

输入文件只含一个整数 nn(1 \leq n \leq 181≤n≤18)。

输出格式

输出文件只有一行,即可能输出序列的总数目。

输入输出样例

输入 #1复制

3

输出 #1复制

5
#include<iostream>
#define maxn 20
typedef long long LL;
using namespace std;
LL f[maxn];
int main(){
	int n;
	cin>>n;
	f[0] = 1;
	f[1] = 1;
	for(int i=2;i<=n;i++)
		for(int j=0;j<i;j++)
			f[i] +=f[j]*f[i-1-j];
	cout<<f[n];
	return 0;
} 
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