数学问题:什么是catalan数?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/19 12:50:17
什么是catalan数?

具体见http://www.cppblog.com/pengkuny/archive/2006/11/10/14734.html什么是catalan数?
在网上找了n久,各种关于catalan数列的资料都残缺不堪,弄了半天才理解什么是catalan数。所以干脆自己梳理一番。

原理:
令h(1)=1,catalan数满足递归式:
h(n)= h(1)*h(n-1) + h(2)*h(n-2) + ... + h(n-1)h(1) (其中n>=2)
该递推关系的解为:h(n)=c(2n-2,n-1)/n (n=1,2,3,...)

我并不关心其解是怎么求出来的,我只想知道怎么用catalan数分析问题。
我总结了一下,最典型的三类应用:(实质上却都一样,无非是递归等式的应用,就看你能不能分解问题写出递归式了)
1.括号化问题。

矩阵链乘: P=a1×a2×a3×……×an,依据乘法结合律,不改变其顺序,只用括号表示成对的乘积,试问有几种括号化的方案?(h(n)种)

2.出栈次序问题。
一个栈(无穷大)的进栈序列为1,2,3,..n,有多少个不同的出栈序列?

类似:有2n个人排成一行进入剧场。入场费5元。其中只有n个人有一张5元钞票,另外n人只有10元钞票,剧院无其它钞票,问有多少中方法使得只要有10元的人买票,售票处就有5元的钞票找零?(将持5元者到达视作将5元入栈,持10元者到达视作使栈中某5元出栈)

3.将多边行划分为三角形问题。
将一个凸多边形区域分成三角形区域的方法数?

类似:一位大城市的律师在她住所以北n个街区和以东n个街区处工作。每天她走2n个街区去上班。如果他
从不穿越(但可以碰到)从家到办公室的对角线,那么有多少条可能的道路?

类似:在圆上