设为首页 加入收藏

TOP

组合数快速算法
2014-11-13 09:30:18 】 浏览:8330
Tags:组合 快速 算法

计算组合数最大的困难在于数据的溢出,对于大于150的整数n求阶乘很容易超出double类型的范围,那么当C(n,m)中的n=200时,直接用组合公式计算基本就无望了。另外一个难点就是效率。


对于第一个数据溢出的问题,可以这样解决。因为组合数公式为:
C(n,m) = n!/(m!(n-m)!)


为了避免直接计算n的阶乘,对公式两边取对数,于是得到:
ln(C(n,m)) = ln(n!)-ln(m!)-ln((n-m)!)


进一步化简得到:



这样我们就把连乘转换为了连加,因为ln(n)总是很小的,所以上式很难出现数据溢出。


为了解决第二个效率的问题,我们对上式再做一步化简。上式已经把连乘法变成了求和的线性运算,也就是说,上式已经极大地简化了计算的复杂度,但是还可以进一步优化。从上式中,我们很容易看出右边的3项必然存在重复的部分。现在我们把右边第一项拆成两部分:



这样,上式右边第一项就可以被抵消掉,于是得到:



上式直接减少了2m次对数计算及求和运算。但是这个公式还可以优化。对于上面公式里的求和,当m n/2时,n-m就会小很多。我们知道:
C(n,m) = C(n,n-m)


那么通过这个公式,我们可以把小于n/2的m变为大于n/2的n-m再进行计算,结果是一样的,但是却能减少计算量。


当计算出ln(C(n,m))后,只需要取自然对数,就可以得到组合数:
C(n,m) = exp(ln(C(n,m)))


】【打印繁体】【投稿】【收藏】 【推荐】【举报】【评论】 【关闭】 【返回顶部
上一篇函数名称FileGetAttr 下一篇C++函数重载

最新文章

热门文章

Hot 文章

Python

C 语言

C++基础

大数据基础

linux编程基础

C/C++面试题目