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卡特兰数

时间:2025-01-22 15:54:39浏览次数:1  
标签:节点 括号 二叉树 对角线 2n 卡特兰

求解\(Catalan(n)\)的四个公式:

  1. \[f(n) = C_{2n}^{n} - C_{2n}^{n-1} \]

  2. \[f(n) = C_{2n}^{n}/(n + 1) \]

  3. \[f(n) = f(n - 1) * (4n-2) / (n + 1) \]

  4. \[f(n) = \sum_{i=0}^{n-1}f(i)*f(n - 1 - i) \]

\(Catalan(n)\)的相关应用(简记为\(C_n\)):

  1. 栈混洗\(->\) \(C_n\)
  2. \(n\)对括号组成的合法括号序列\(->\) \(C_n\)
  3. 含有\(n\)个节点的二叉树的形态数 -> \(C_n\)(利用公式4,划分为根节点和左右子树,递归计算)
  4. 含有\(n+1\)个叶节点的满二叉树(每个节点要么无子节点,要么有两个子节点)的形态数 \(->\) \(C_n\) (将\(n+1\)个叶节点去掉,就等价于3,所以3的每种方案补充上外结点就对应4的一种方案)
  5. 圆上\(2n\)个点,连\(n\)条线段,要求任意两条线段互不相交的方案数(编号为\(1,2,...,2n\),奇编号看做左括号,偶编号看做右括号)\(->\) \(C_n\)
  6. 正方形中,从\((0,0)\)到\((n,n)\),每次只能向上或向右走一步,只能在对角线的下半侧移动:
    • 能碰对角线 \(->\) \(C_n\)
    • 不能碰对角线 \(->\) \(C_{n-1}\)
  7. 将\(n+2\)条边的凸多边形通过顶点连线,划分成若干三角形,且连续不能相交\(->\) \(C_n\)(利用公式4)

标签:节点,括号,二叉树,对角线,2n,卡特兰
From: https://www.cnblogs.com/jjjxs/p/18685609

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