public class MultiplePower { private static StrList[] l; //下标表示第n重幂, .str是ArrayList数组用来存第n重幂的所有形式 public static List<String> multiPower(int n) { List<String> res = new ArrayList<>(); //字符串的集合 if (n == 1) { res.add("x1"); return res; } /* * else { res.add("x"+flog); } flog++; */ for (int i = 1; i < n; i++) { List<String> left = multiPower(i); List<String> right = multiPower(n - i); for (String s1 : left) { for (String s2 : right) { res.add("(" + s1 + s2 + ")"); } } } return res; } public static void main(String[] args) { System.out.println("请输入n重幂:"); Scanner scanner=new Scanner(System.in); //n重幂 int x=scanner.nextInt(); /* int flog=1; */ List<String> res = multiPower(x); System.out.println("一共有" + res.size() + "种情况:"); for (String s : res) { System.out.println(s); //System.out.println(); } } }可以输出,(x1(x2(x3x4))).....等的结果
时间: 2024-01-27 12:02:57 浏览: 77
这段代码实现了多重幂的计数,并且可以输出结果。它采用了递归的方式,对于一个给定的 $n$,它会依次计算所有可能的 $i$ 和 $(n-i)$ 组合的多重幂,并将它们拼接起来得到更高级别的多重幂,最终得到所有的多重幂结果。
下面是一些对这段代码的解释:
- `StrList[] l`:这是一个静态的字符串数组,用于存储所有的多重幂。数组的下标表示多重幂的级别,每个元素是一个 `StrList` 对象,它包含了当前级别的所有不同形式的多重幂,用一个 `ArrayList` 来存储。
- `multiPower(int n)`:这是一个递归函数,用于计算 $n$ 级多重幂。如果 $n=1$,则直接返回一个包含单个元素的字符串列表 `["x1"]`;否则,递归计算 $i$ 和 $(n-i)$ 级多重幂,并将它们组合起来形成 $n$ 级多重幂的所有可能形式。
- `main` 方法:这个方法实现了用户输入 $n$,并输出所有的 $n$ 级多重幂的不同形式。
下面是这段代码的实现:
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import java.util.ArrayList; import java.util.Scanner; public class MultiplePower成 { private static StrList[] l; //下标表示第n重幂, .str是ArrayList数组用来存第n重幂的所有形式 public static int MultiplePower(int n) { l = new StrList[n + 1]; //初始化 for (int i = 0; i < n + 1; i++) { l[i] = new StrList(); //初始化 } l[0].str.add(null); //0号下标不用 l[1].str.add(""); //1重幂的时候不加括号 for (int i = 2; i <= n; i++) { for (int j = 1; j < i; j++) { for (String str2 : l[j].str) { for (String str3 : l[i - j].str) { l[i].str.add("(" + str2 + str3 + ")"); } } } } show(n); return l[n].str.size() ; } //描述 输出所有n重幂 public static void show(int n) { for (String i : l[n].str) { StringBuilder sb = new StringBuilder(i); int counter = 1; for (int k = 1; k <= i.length()+n-3; k++) { if (sb.charAt(k) == '') { sb.replace(k, k+1, "x" + (counter++)); } } System.out.println(sb); } } public static void main(String[] args) { System.out.println("请输入n重幂"); Scanner scanner=new Scanner(System.in); //n重幂 int x=scanner.nextInt(); System.out.println("所得的结果:"); System.out.println(MultiplePower(x)); } } class StrList { public ArrayList<String> str; public StrList() { str = new ArrayList<String>(10000); } }计算时间复杂度和空间复杂度
这段Java代码的时间复杂度为O(n^3),空间复杂度为O(n^2)。
时间复杂度分析:
1. 外层循环执行n次。
2. 第二层循环执行n-1次。
3. 第三层循环中,对于每个j,执行l[j].str.size() * l[i-j].str.size()次。
因此,总的时间复杂度为O(n*(n-1)*sum(l[j].str.size()*l[i-j].str.size())),其中sum表示对j从1到n-1求和。由于l数组中每个StrList的str数组的长度最多为2^(n-1),因此sum(l[j].str.size()*l[i-j].str.size())<=2^(2n-3),所以时间复杂度为O(n^3)。
空间复杂度分析:
1. l数组的长度为n+1,因此需要O(n)的空间。
2. 每个StrList的str数组的长度最多为2^(n-1),因此需要O(n*2^(n-1))的空间。
因此,总的空间复杂度为O(n^2)。
public class MultiplePower { private static StrList[] l; //下标表示第n重幂, .str是ArrayList数组用来存第n重幂的所有形式 public static List<String> multiPower(int n) { List<String> res = new ArrayList<>(); //字符串的集合 if (n == 1) { res.add("x1"); return res; } for (int i = 1; i < n; i++) { List<String> left = multiPower(i); List<String> right = multiPower(n - i); for (String s1 : left) { for (String s2 : right) { res.add("(" + s1 + s2 + ")"); } } } return res; } public static void main(String[] args) { System.out.println("请输入n重幂:"); Scanner scanner=new Scanner(System.in); //n重幂 int x=scanner.nextInt(); List<String> res = multiPower(x); System.out.println("一共有" + res.size() + "种情况:"); for (String s : res) { System.out.println(s); } } }怎么使输出结果表示为(x1(x2(x3x4)))
您可以修改multiPower方法中的for循环,在循环内部对每个结果加上一对括号,如下所示:
```
for (String s1 : left) {
for (String s2 : right) {
res.add("(" + s1 + ")" + "(" + s2 + ")");
}
}
```
这样就可以得到类似于(x1(x2(x3x4)))这样的结果。
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