问题描述:n个元素的集合{1,2,……, n }可以划分为若干个非空子集。例如,当n=4 时,集合{1,2,3,4}可以划分为15 个不同的非空子集如下:

{{1},{2},{3},{4}},

{{1,2},{3},{4}},

{{1,3},{2},{4}},

{{1,4},{2},{3}},

{{2,3},{1},{4}},

{{2,4},{1},{3}},

{{3,4},{1},{2}},

{{1,2},{3,4}},

{{1,3},{2,4}},

{{1,4},{2,3}},

{{1,2,3},{4}},

{{1,2,4},{3}},

{{1,3,4},{2}},

{{2,3,4},{1}},

{{1,2,3,4}}

给定正整数n,计算出n个元素的集合{1,2,……, n }可以划分为多少个不同的非空子集。  

思路:

根据数学知识,n个元素的集合有2^n个子集,有2^n-1个非空子集。于是问题可以直接计算出答案。

 

下面是根据利用递归算法进行计算的思路分析。

对于n个元素的集合,可以划分成由m(1<=m<=n)个子集构成的子集,如 {{1},{2},{3},{4}}就是由4个子集构成的非空子集。

假设f(n,m)表示将n个元素的集合划分成由m个子集构成的集合的个数,那么可以这样来看:

     (0)若n<m或m==0,则f(n,m)=0;(为了不失一般性,这里依然讨论m不在区间[1,n]的情况。)

     (1)若m==1,则f(n,m)=1;

     (2)若n==m,则f(n,m)=1;

     (3)若非以上两种情况,f(n,m)可以由下面两种情况构成

        (a).向n-1个元素划分成的m个集合里面添加一个新的元素,则有m*f(n-1,m)种方法;

        (b).向n-1个元素划分成的m-1个集合里添加一个由一个元素形成的独立的集合,则有f(n-1,m-1)种方法。

因此:

             1     (m==1||n==m)

f(n,m)=

             f(n-1,m-1)+m*f(n-1,m)       (m<n&&m!=1)



1 #include<stdio.h>
2
3 int f(int n,int m)
4 {
5 if(m==1||n==m)
6 return 1;
7 else
8 return f(n-1,m-1)+f(n-1,m)*m;
9 }
10
11 int main(void)
12 {
13 int n;
14 while(scanf("%d",&n)==1&&n>=1)
15 {
16 int i;
17 int sum=0;
18 for(i=1;i<=n;i++)
19 {
20 sum+=f(n,i);
21 }
22 printf("%d\n",sum);
23 }
24 return 0;
25 }