10种比较常见的卡特兰数题
问题1:括号匹配
n对括号有多少种有效配对方式? 比如n=2是,合法的配对方式有下列两种:
“( )( )” , “( ( ) )” 下列方式是不合法的: “)( )(” “) ) ( (” “) )( )” “( )))” ......
问题2: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?
例如, A1×A2×A3×A4 有下列5种方案: (A1×(A2×(A3×A4))) (A1×((A2×A3)×A4)) ((A1×A2)×(A3×A4)) (((A1×A2)×A3)×A4) ((A1×(A2×A3))×A4)
问题3:进出栈 有n个整数1,2,...,n和一个栈,进栈顺序为1,2,...,n,每个数字都 要出入一次栈,用S表示数字入栈, X表示数字出栈,那么那么合法的序列 有多少个。
比如: n=2,合法的出入栈顺序有: S1 S2 X2 X1 S1 X1 S2 X2
例题4:排队 12个高矮不同的人,排成两排,每排必须是从矮到高排列,而且 第二排比对应的第一排的人高,问排列方式有多少种?
以6个人排队为例,下面是一种合法的排队:
第一排: 1 5 7 第二排: 2 6 8
例题5:二叉树
n个节点构成的二叉树,共有多少种不同情形?
例题6:圆上连点
在圆上选择2n个点,将这些点成对连接起来使得所得到的n条 线段不相交的方法数?
例题7:凸多边形的划分
将一个凸多边形划分成三角形总共有多少种方法?
例题8:找零
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,问题是剧院售票处现在一分钱也没有(没有任何钞 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?
例题9:上班
一位大城市的律师在他住所以北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?
例题10:填充
用n个长方形填充一个高度为n的阶梯状图形的方法个数?