题目背景
栈是计算机中经典的数据结构,简单的说,栈就是限制在一端进行插入删除操作的线性表。
栈有两种最重要的操作,即 pop(从栈顶弹出一个元素)和 push(将一个元素进栈)。
栈的重要性不言自明,任何一门数据结构的课程都会介绍栈。宁宁同学在复习栈的基本概念时,想到了一个书上没有讲过的问题,而他自己无法给出答案,所以需要你的帮忙。
题目描述
宁宁考虑的是这样一个问题:一个操作数序列,1,2,\ldots ,n1,2,…,n(图示为 1 到 3 的情况),栈 A 的深度大于 nn。
现在可以进行两种操作,
- 将一个数,从操作数序列的头端移到栈的头端(对应数据结构栈的 push 操作)
- 将一个数,从栈的头端移到输出序列的尾端(对应数据结构栈的 pop 操作)
使用这两种操作,由一个操作数序列就可以得到一系列的输出序列,下图所示为由 1 2 3
生成序列 2 3 1
的过程。
(原始状态如上图所示)
你的程序将对给定的 nn,计算并输出由操作数序列 1,2,\ldots,n1,2,…,n 经过操作可能得到的输出序列的总数。
输入格式
输入文件只含一个整数 nn(1 \leq n \leq 181≤n≤18)。
输出格式
输出文件只有一行,即可能输出序列的总数目。
输入输出样例
输入 #1复制
3
输出 #1复制
5
[思路]
考虑"1"出栈的位置. "1" 可以在 1 ~ N 之间任意位置出栈. 我们设"1" 出栈的位置为k. 如果"1"在第k位出栈, "1"之前会有k-1个元素出栈.这样设k-1个元素出栈的方案数为f(k-1), 在 "1" 之后会有 N - k 个元素出栈. 我们设 N - k 个元素的出栈数量为 f(N-k). 所以, "1" 在第k位的出栈总方案数是 f(k-1) * f(N-k). 又因为"1"可以再任意位置出栈. .所以,总方案数为 . (1 <= k <= N).
[代码]
#include <iostream>
using namespace std;
const int N = 20;
int n;
int f[N];
int main() {
cin >> n;
f[0] = 1;
for(int i = 1; i <= n; i++) {
for(int j = 1; j <= i; j++) {
f[i] += f[j-1] * f[i-j];
}
}
cout << f[n];
return 0;
}