首先知道结论:折现图上最低点的纵坐标为 \(k-m\)。
简单证明:考虑贪心这匹配过程(左括号 +1,右括号 -1),每次如果遇到向下的小于 0 的段,我们把其抹平,然后让后面所有点都 + 上某个值,最后一直这样操作,答案就是在 y 正轴上面的右括号/-1/下降个数。
感性理解就是对于那个最低的在 y 负半轴的位置,显然前面的所有的移动都不会超过这一次的移动,然后这一次移动过后,根据最低点的性质,后面也必定不会 < 0,得证。
问题变成:
从 \((0,0)\) 到 \((n+m,n-m)\) 的折线图经过但不穿过 \(y=k-m\) 的方案数。
首先把平面向左旋转 45 度,让问题变成非降序列计数。终点变成:\((2m,2n)\)。
左上折线变成向上(左括号),左下变成向右。考虑图像的放缩,除以 \(\sqrt 2\) 之后。一次移动的长度就是 \(1\) 了。
然后经过的直线也变成了 \(y=x+(k-m)\)。
Conclusion
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贪心模拟匹配过程。
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将过程刻画到折线图上。
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挖掘出简单性质。
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转换成格子的非降序列计数,卡特兰计算。