C语言整数分解动态规划
时间: 2025-04-21 09:40:46 浏览: 20
### C语言动态规划实现整数分解算法
#### 定义问题
整数分解问题是给定一个正整数`n`,找到所有可能的方式将其表示为若干个较小的正整数之和。这个问题可以通过动态规划有效解决。
#### 动态规划思路
为了使用动态规划解决问题,定义状态转移方程如下:
设 `dp[i][j]` 表示将数字 `i` 分解成最大加数不超过 `j` 的方案总数。那么有:
- 当 `i == j` 或者 `j == 1` 时,只有一种方式可以完成拆分;
- 对于其他情况,则存在两种可能性:不包含当前的最大加数 `j` 和至少包含一次 `j`;因此得到递推关系式 `dp[i][j] = dp[i][j - 1] + (i >= j ? dp[i - j][min(i-j, j)] : 0)`[^1]。
#### 示例代码
下面是一个基于上述原理编写的C程序,用于计算并打印指定范围内所有的整数分解组合:
```c
#include <stdio.h>
#define MAXN 100 // 设置数组大小上限
int min(int a, int b){
return a<b?a:b;
}
void printPartition(int n,int maxNum,int *path,int pathLen){
if(n==0){
for(int i=0;i<pathLen;++i)
printf("%d ",path[i]);
putchar('\n');
return ;
}
for(int m=(maxNum<n?maxNum:n);m>0;--m){
path[pathLen]=m;
printPartition(n-m,m,path,pathLen+1);
}
}
// 计算总的方法数量
long long countPartitions(int n) {
static long long dp[MAXN+1][MAXN+1];
memset(dp, 0, sizeof(dp));
for(int i=0;i<=n;++i){
dp[i][0]=0;
dp[i][1]=1;
}
for(int j=1;j<=n;++j){
dp[0][j]=1;
dp[j][j]=1;
}
for(int i=2;i<=n;++i){
for(int j=2;j<i;++j){
dp[i][j]=(i>=j)?(dp[i][j-1]+dp[i-j][min(j,i-j)]):dp[i][j-1];
}
for(int k=i;k<=n;++k){
dp[k][i]=dp[k][i-1]+((k-i)>=0?dp[k-i][min(k-i,i)]:0);
}
}
return dp[n][n];
}
int main(){
int num;
scanf("%d",&num);
printf("Total partitions: %lld\n",countPartitions(num));
int path[MAXN]={};
printPartition(num,num,path,0);
return 0;
}
```
此段代码实现了两个功能:一是统计满足条件的不同分割方法的数量;二是枚举出每一种具体的分割形式。注意这里采用了记忆化搜索的方式来提高效率,并且利用了二维表格存储中间结果以避免重复运算[^2]。
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