整数划分(DP)

article/2025/10/7 20:20:05

一个正整数 n 可以表示成若干个正整数之和,形如:n=n1+n2+…+nk,其中 n1≥n2≥…≥nk,k≥1。

我们将这样的一种表示称为正整数 n 的一种划分。

现在给定一个正整数 n,请你求出 n 共有多少种不同的划分方法。

输入格式


共一行,包含一个整数 n。

输出格式


共一行,包含一个整数,表示总划分数量。

由于答案可能很大,输出结果请对 109+7 取模。

数据范围
1≤n≤1000
输入样例:

5


输出样例:

7

思路:

两种思路,一种是完全背包解法,另一种其他解法;

1.完全背包:

状态表示:
f[i][j]表示只从1~i中选,且总和等于j的方案数

方案有很多种,用不到i,用到一个i,用到两个i.......,这些方案之和即为f[i][j];

即:f[i][j] = f[i-1][j] + f[i-1][j-i] + f[i-1][j-2*i] +  ...;

又     f[i][j - i] = f[i - 1][j - i] + f[i - 1][j - 2 * i] + ...;

因此 f[i][j]=f[i−1][j]+f[i][j−i];

// f[i][j] = f[i - 1][j] + f[i][j - i]
#include <iostream>using namespace std;const int N = 1e3 + 7, mod = 1e9 + 7;int f[N][N];int main() {int n;cin >> n;for (int i = 0; i <= n; i ++) {f[i][0] = 1; // 容量为0时,前 i 个物品全不选也是一种方案}for (int i = 1; i <= n; i ++) {for (int j = 0; j <= n; j ++) {f[i][j] = f[i - 1][j] % mod; // 特殊 f[0][0] = 1if (j >= i) f[i][j] = (f[i - 1][j] + f[i][j - i]) % mod;}}cout << f[n][n] << endl;
}

根据背包问题,可以一维化

// f[i][j] = f[i - 1][j] + f[i][j - i]
#include <iostream>using namespace std;const int N = 1e3 + 7, mod = 1e9 + 7;int f[N];int main() {int n;cin >> n;f[0] = 1; // 容量为0时,前 i 个物品全不选也是一种方案for (int i = 1; i <= n; i ++) {for (int j = i; j <= n; j ++) {f[j] = (f[j] + f[j - i]) % mod;}}cout << f[n] << endl;
}

2.其他方法:

状态表示:
f[i][j]表示总和为i,总个数为j的方案数;

 如图,分为两种状态计算,(1).每种方案种最小值是1,即每种方案必含1.(2).每种方案种最小值大于1,即每种方案必不含1.

那么(1)中每种方案去掉1方案集合数不变,即为f[i-1][j-1];(2)中每种方案中的每个数都减去1,则i要减去j个1,j 不变,方案集合数不变,即为f[i-j][j];

所以f[i][j] = f[i-1][j-1] + f[i-j][j];

ans = f[n][1] + f[n][2] + ... + f[n][n];

//f[i][j] = f[i - 1][j - 1] + f[i - j][j]#include<bits/stdc++.h>using namespace std;const int N = 1010, mod = 1e9 + 7;int f[N][N];
int n;int main()
{cin>>n;f[1][1] = 1;for(int i = 2; i <= n; i++){for(int j = 1; j <= i; j++){f[i][j] = (f[i-1][j-1] + f[i-j][j])%mod;}}int res = 0;for(int i = 1; i <= n; i++)res = (res+f[n][i])%mod;cout<<res<<endl;return 0;
}


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